人工智能技术在石油工程领域的应用

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技术应用与研究

一、引言

随着高新技术的蓬勃发展与高效应用，不仅改变了石油工程领域在勘探开发方面的技术认识，同时也使石油生产企业进行了全新的改变，无论是在提升石油采收率上，还是在地质导向与定向钻井方面，都快速地进行着技术换代与更新。当人工智能出现在人们的生产生活中时，该技术已悄然成为最尖端、最前沿的时代先驱，更使石油工业发生了重大改变，既为其带来全新的机遇挑战，同时也将不可避免地产生重塑性与可能性。

二、形成多学科多环节协作的工作平台

为了能够使决策质量以及管理水平得到有效的提高，很多的石油公司都开启了数字油田项目，甚至有些公司直接将公司以智慧油田或是未来智能油田、一体化数字油田等等名字来命名。其基本路径均是建立在数据采集以及数据存储的基础上的，并且在数据应用层面上建立了相互协作的研究和生产管理，以及经营管理和决策支持等智能工作平台，形成了智能工作流，为提高工作效率以及决策质量提供了有力支撑。这些项目之所以能够成功，是由于借助人工智能技术可以对各环节的实时监测数据进行智能化的分析，并实现一体化协作以及可视化展示。人工智能最大的特征，就是数据降维和结构化，以及分类聚类和可视化，这些都为上述项目提供了有力支撑。

三、替代部分人类员工的智能管理工具

运用了人工智能技术的管理工具，例如智能机器人和虚拟助手等等，不但可以在一些危险度较高或是重复施工时替代人类员工，而且在一些日常的办公管理工作当中，智能管理工具的优势也较为突出。首先，智能机器人可以对油气管道内外壁缺陷进行精确识别和精准定位，只需一名工人进行远程操作就能完成油气监测工作。其次，虚拟助手可以取代人类员工常规的问答和观察，以及数据采集等工作。

四、提供更高效准确的预测性维护的资产管理工具

在石油工程中，相关设备都需要对其进行定期的检修，从而确保在使用过程中不会出现故障。设备检修工作作业密集，而且需要耗费大量的时间，不仅如此，其风险度也非常高，而错误的发现率却连２％都达不到，会消耗大量的人力和财力。而利用智能管理工具可以实现对设备的自动检测，提供潜在故障的早期预警，同时结合风险制定计划，能够免去不必要的常规定期检修。

五、为更精确钻井提供地震资料分析

石油地球物理勘探，需要对地震和电磁，以及重力等相关数据进行大量的分析，从而从中获得构造运动以及沉积演化规律，这整个流程和人工智能技术从海量数据中寻找规律的路径可以说是完全相同。石油地球物理勘探，可以说就是人工智能技术的天然试验场：地球物理反演技术当中融合了多种算法，其中，包括了基因算法和模拟退化算法，以及粒子群算法，另外，还应用了马尔科夫链以及蒙特卡洛等方法；在自动追踪地震层位辅助地震解释上运用了边缘检测算法；在三维地震数据解释上应用了蚁群算法。

六、促进钻井自动化和更安全、更高效

首先，钻井设计。在钻井设计中，人工智能技术主要应用于钻头选择和钻井液和裂缝梯度预测，以及坍塌压力预测和海上钻井平台选择等方面。其次，钻井实时优化与风险预警。实时风险预警通过模糊推理方法，把现场数据都和数据库参考集进行比对，同时提示两者数据间的偏移，从而预判风险，明确原因，为预防或是控制风险提供建议，从而规避风险。最后，特定作业程序选择。为了提高产量、节约成本，同时，避免不必要的时间浪费，通常需要利用一些特殊的钻井作业程序，而为了有效判断作业程序是否适用，就需要仔细研究钻井参数。借助人工智能技术，

人工智能技术在石油工程领域的应用

贾宝刚　申益凡　王　浩 长庆油田分公司第七采油厂

【摘　要】现代科技发展高效、快速，还进一步解放了人工劳作，人工智能技术广泛地应用于各行各业，并发挥出专业性的积极作用。将人工智能技术应用于石油工程领域，不仅能够进行现场勘探与开发，还能进一步优化管理，形成具有科学性与精细化的管理模式，使石油生产更加安全、高效。为此，通过对人工智能技术在石油工程领域的应用展开相关探讨与分析，希望可以在最大程度提升石油产出量基础上，能够进一步推动石油企业的标准化、智能化管理。

【关键词】人工智能；石油工程；应用

能够建立理论模型，同时结合对以往现场经验数据的分析，为操作者提供可靠的决策。

七、促进油田在整个生命周期的产出最大化

人工智能技术在油田开发及开采领域的应用，主要是针对油田生产的历史数据的开发效果优化。基于人工智能的优化模型，能够使油田的产量得到大幅度的提高。除此以外，人工智能技术在压裂施工方案设计和施工井及层位选择方面，也为其提供了更加精确的方法。通过收集大量的压裂历史数据，并从中优选出储层参数和岩石力学参数，以及压裂施工参数和产能参数等等，同时，以这些数据为基础建立模型，激活函数则选用ＢＰ神经网络和ＬＭ算法，以及Ｓｉｇｍｏｉｄ函数，另外，利用委员会机器思想设置裂缝模拟神经网络专家组以及产能模拟神经网络专家组，借助遗传算法制定最佳的施工方案，从而提高压裂效果。

八、结语

总之，人工智能技术的应用，并不是要打破当前的石油工业生产思维与运营模式，而是需要快速地转变思维，适应这一不可阻挡的革命性技术变化。对于石油企业发展来说，无论是传统技术技能，还是先进的技术创新与应用，都应以提升石油工业竞争力为主旨，从而实现具有创新思维与创造力的战略融合，由此赢得更加适应未来发展的石油工业生产机遇。

参考文献：

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