中心介紹
本中心是省發(fā)改委批準(zhǔn)成立的、唯一一個(gè)利用人工智能技術(shù)手段解決油氣領(lǐng)域復(fù)雜問(wèn)題的研究中心?，F(xiàn)有專(zhuān)職教師 15人，含正高級(jí)4人，副高級(jí)5人，具有博士學(xué)位的專(zhuān)職人員占 73%。中心由西南石油大學(xué)牽頭，中國(guó)石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司勘探開(kāi)發(fā)研究院、四川宏華石油設(shè)備有限公司、成都超算中心運(yùn)營(yíng)管理有限公司、四川索貝數(shù)碼科技股份有限公司聯(lián)合共建。中心致力于將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、人工智能及區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)安全等技術(shù)與主營(yíng)業(yè)務(wù)有機(jī)結(jié)合，通過(guò)共建共享、業(yè)務(wù)協(xié)同、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)據(jù)安全互通、智能決策及生態(tài)再造，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)油氣產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。
中心主要研究方向包括：儲(chǔ)層巖石微觀(guān)特征表征及多尺度融合、全流程智能化測(cè)井評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)油氣藏分析、智能化生產(chǎn)工況診斷與措施推薦及勘探開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)安全協(xié)同與系統(tǒng)防御、地震波與地質(zhì)勘探等，其中●巖石薄片智能鑒定平臺(tái)，克服薄片鑒定長(zhǎng)期以來(lái)專(zhuān)家稀缺、專(zhuān)業(yè)門(mén)檻高、鑒定效率低下、費(fèi)用高昂、無(wú)法實(shí)現(xiàn)井場(chǎng)實(shí)時(shí)鑒定等問(wèn)題，在應(yīng)用中取得顯著經(jīng)濟(jì)效應(yīng)?！耥?yè)巖數(shù)字巖心圖像智能分析平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖掃描電鏡、雙束電鏡、場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡、CT等巖心成像的智能分析，及頁(yè)巖孔隙網(wǎng)絡(luò)智能提取?！駳饩e液智能識(shí)別和氣井生產(chǎn)措施智能規(guī)劃，解決了積液機(jī)理模型無(wú)法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行積液判別的卡脖子問(wèn)題，有效提升氣井產(chǎn)量?！窕谏a(chǎn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)油藏?cái)?shù)據(jù)刻畫(huà)和生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)，解決了該領(lǐng)域長(zhǎng)期依賴(lài)數(shù)值模擬，難以表達(dá)真實(shí)的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)變化，無(wú)法滿(mǎn)足真實(shí)生產(chǎn)場(chǎng)景數(shù)據(jù)缺失但實(shí)時(shí)分析要求高的問(wèn)題，屬?lài)?guó)內(nèi)首創(chuàng)。
中心還在非常規(guī)儲(chǔ)層地質(zhì)工程一體化測(cè)井解釋、油藏井間連通性與注采方案推薦、基于深度學(xué)習(xí)的動(dòng)態(tài)產(chǎn)量預(yù)測(cè)和甜點(diǎn)識(shí)別、多源異構(gòu)勘探開(kāi)發(fā)敏感數(shù)據(jù)安全傳輸、存儲(chǔ)、聚合分析與可靠共享、地震波地質(zhì)勘探等方面形成了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先，國(guó)際先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。
主要研究成果
一、儲(chǔ)層巖石微觀(guān)特征表征及多尺度融合
1. 巖識(shí)--巖石薄片智能鑒定平臺(tái)
巖識(shí)是西南石油大學(xué)智慧油氣田研究中心歷時(shí)5年研發(fā)的一款巖石薄片智能識(shí)別軟件，實(shí)現(xiàn)巖石薄片的數(shù)字化智能鑒定。
巖識(shí)包括巖石薄片樣本信息管理、預(yù)處理、分割識(shí)別、標(biāo)注、鑒定報(bào)告生成等多個(gè)軟件模塊,是國(guó)內(nèi)首款實(shí)現(xiàn)從分割識(shí)別到報(bào)告全自動(dòng)薄片圖像多種類(lèi)鑒定系統(tǒng),目前在庫(kù)顆粒296萬(wàn)顆,分割識(shí)別僅需約2分鐘,準(zhǔn)確率高達(dá)91.8%，生成8類(lèi)鑒定報(bào)告，涵蓋45種巖石統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
巖識(shí)團(tuán)隊(duì)深耕于薄片的人工智能鑒定，擁有該產(chǎn)品專(zhuān)利、論文及軟著共25項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，并獲得四川省科技獎(jiǎng)及多項(xiàng)科技協(xié)會(huì)獎(jiǎng)項(xiàng)。
巖識(shí)目前已與多家大型油氣單位簽訂合作協(xié)議，其和國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品相比，在薄片分割識(shí)別、智能鑒定方面打破了技術(shù)瓶頸，是助力國(guó)家能源勘探的好幫手。
2. 頁(yè)巖掃描電鏡智能識(shí)別
頁(yè)巖作為典型的非常規(guī)儲(chǔ)層，在四川盆地儲(chǔ)量很豐富。我們重點(diǎn)攻關(guān)了其孔隙提取和分類(lèi)算法，基于頁(yè)巖薄片自動(dòng)閾值方法提取孔縫，并利用深度語(yǔ)義分割模型 進(jìn)行孔縫自動(dòng)分類(lèi)，實(shí)現(xiàn)頁(yè)巖薄片孔縫四分類(lèi)，達(dá)到準(zhǔn)確率98%以上。
3. 煤巖數(shù)字巖心智能分析
西南石油大學(xué)智慧油氣田研究中心自主研發(fā)，歷時(shí)3年打造的煤巖數(shù)字巖心智能分析系統(tǒng)，是一款專(zhuān)業(yè)用于煤巖圖像處理和孔滲參數(shù)仿真計(jì)算的先進(jìn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)涵蓋煤巖樣本預(yù)處理、圖像分割、孔隙補(bǔ)全、孔隙度和滲透率計(jì)算等多項(xiàng)功能，其處理能力在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。目前系統(tǒng)已積累1.5萬(wàn)張煤巖圖像，能實(shí)時(shí)進(jìn)行多種礦物分析，同步展示二維及三維圖像。通過(guò)對(duì)煤巖圖像的精準(zhǔn)孔隙補(bǔ)全，孔滲仿真計(jì)算的準(zhǔn)確率高達(dá)95.6%。此系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多家知名油氣企業(yè)，與國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品相比，其在孔隙度和滲透率計(jì)算，以及煤巖圖像分割和重構(gòu)方面提出了創(chuàng)新方法，這一系統(tǒng)不僅突破了傳統(tǒng)的技術(shù)瓶頸，更為國(guó)家能源開(kāi)發(fā)與研究提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，是促進(jìn)能源領(lǐng)域創(chuàng)新與發(fā)展的輔助工具。
二、 全流程智能化測(cè)井評(píng)價(jià)
西南石油大學(xué)智慧油氣田研究中心立足國(guó)家能源戰(zhàn)略重大需求，聚焦國(guó)內(nèi)外測(cè)井儲(chǔ)層評(píng)價(jià)的工程技術(shù)難題及行業(yè)痛點(diǎn)，梳理了大模型開(kāi)發(fā)技術(shù)對(duì)策，凝練出測(cè)井智能評(píng)價(jià)大模型特色技術(shù)。
全流程智能化測(cè)井評(píng)價(jià)包括老井復(fù)查老區(qū)復(fù)產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)、非常規(guī)油氣地質(zhì)工程一體化技術(shù)和深層碳酸鹽巖評(píng)價(jià)技術(shù)。工區(qū)目前共有7個(gè)地區(qū)的1908口井的千萬(wàn)級(jí)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，結(jié)合生產(chǎn)項(xiàng)目、調(diào)整參數(shù)，各類(lèi)智能模型的目標(biāo)精度在80%以上。
全流程智能化測(cè)井評(píng)價(jià)還將持續(xù)開(kāi)展人工智能在測(cè)井其他領(lǐng)域的應(yīng)用研究，致力于形成一套全感知、全鏈接、全場(chǎng)景、全智能的測(cè)井評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
三、 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)油氣藏分析
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)油氣藏分析，基于大量地質(zhì)、工程和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，旨在揭示油氣藏動(dòng)態(tài)特征和變化規(guī)律。通過(guò)數(shù)據(jù)收集、整理和分析，建立動(dòng)態(tài)模型，預(yù)測(cè)未來(lái)趨勢(shì)，為勘探、開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)提供決策支持。
針對(duì)中海油湛江分公司面臨實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與油藏動(dòng)態(tài)集成分析的挑戰(zhàn)，算法研發(fā)團(tuán)隊(duì)運(yùn)用生產(chǎn)數(shù)據(jù)和地質(zhì)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了基于注意力機(jī)制的井間連通性動(dòng)態(tài)計(jì)算模型。此外，團(tuán)隊(duì)還制定了針對(duì)性的注采優(yōu)化調(diào)整策略，通過(guò)智能算法生成優(yōu)化方案推薦，實(shí)現(xiàn)增油、降水和增效目標(biāo)。
目前，相關(guān)算法已整合到海上油田智能注采管理平臺(tái)的智能注水管理模塊中。實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證顯示，井間連通性計(jì)算結(jié)果與專(zhuān)家判斷基本一致，推薦的智能注采優(yōu)化方案均取得良好應(yīng)用效果。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)態(tài)油氣藏分析在油氣田管理中的應(yīng)用促進(jìn)了智能化、自動(dòng)化管理的發(fā)展，并為油氣田領(lǐng)域帶來(lái)了新的生機(jī)與活力。
四、 智能化生產(chǎn)工況診斷與措施推薦
氣井智能工況診斷與工藝管理平臺(tái)是一款綜合性的管理工具，旨在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)氣井運(yùn)行狀態(tài)，準(zhǔn)確診斷異常情況，智能優(yōu)化工藝參數(shù)，推薦針對(duì)性的處理措施，為氣井管理提供全方位的支持。
目前，該平臺(tái)已在西南油氣田工程院、長(zhǎng)寧天然氣開(kāi)發(fā)公司等數(shù)家知名油氣企業(yè)中落地應(yīng)用，并取得了顯著成效。各類(lèi)工況檢測(cè)準(zhǔn)確率均超過(guò)了85%。相較于傳統(tǒng)方法，檢測(cè)及時(shí)性提升20倍以上。
平臺(tái)研發(fā)團(tuán)隊(duì)始終與行業(yè)伙伴保持緊密合作，共同推動(dòng)油氣田數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的動(dòng)力。
五、 勘探開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)安全協(xié)同與系統(tǒng)防御
面向跨地質(zhì)勘探大數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺(tái)安全訪(fǎng)問(wèn)和防泄密的需求，團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了支持邊緣服務(wù)計(jì)算的跨域集成平臺(tái)，提出了輕量級(jí)同態(tài)加密算法，打通數(shù)據(jù)孤島壁壘，確保多維度地質(zhì)勘探密態(tài)大數(shù)據(jù)跨域傳輸；形成了新型數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了可驗(yàn)證聚合分析功能。我們提出了匿名認(rèn)證機(jī)制，實(shí)現(xiàn)跨域安全授權(quán)訪(fǎng)問(wèn)，加強(qiáng)了核心地質(zhì)勘探大數(shù)據(jù)管控力度；設(shè)計(jì)了抗密鑰泄露的公鑰可搜索加密算法，根據(jù)公鑰可搜索加密技術(shù)產(chǎn)生核心關(guān)鍵詞的安全索引及同態(tài)簽名，存儲(chǔ)在工業(yè)云服務(wù)器。這樣，一旦工程服務(wù)終端與后臺(tái)數(shù)據(jù)可信中心達(dá)成可認(rèn)證的密鑰交換，即獲得訪(fǎng)問(wèn)加密數(shù)據(jù)的權(quán)限。同時(shí)產(chǎn)生搜索陷門(mén)，從數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)獲取到加密數(shù)據(jù)，進(jìn)行安全審計(jì)，最后利用受限密鑰解密獲取原始數(shù)據(jù)。實(shí)現(xiàn)后量子安全的基于密鑰的跨單位用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)控制和數(shù)據(jù)加密保護(hù)。
