數(shù)智鉆井技術(shù)賦能盆地鉆井提速。新疆石油報(bào)記者 王濤 攝
采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司）RDC團(tuán)隊(duì)監(jiān)測(cè)壓裂施工情況。新疆石油報(bào)通訊員 裘新農(nóng) 攝
數(shù)智技術(shù)公司數(shù)據(jù)治理團(tuán)隊(duì)正在分析RDC鉆井?dāng)?shù)據(jù)應(yīng)用情況。新疆石油報(bào)記者 蔣劍 攝
近年來(lái)，面對(duì)能源轉(zhuǎn)型加快推進(jìn)的新趨勢(shì)，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展，促進(jìn)前沿?cái)?shù)字技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，推動(dòng)數(shù)字技術(shù)逐步由支撐向引領(lǐng)轉(zhuǎn)變、由輔助向倍增轉(zhuǎn)變、由單一向融合轉(zhuǎn)變，借助數(shù)字化手段全面提升綜合競(jìng)爭(zhēng)力，支撐油氣產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，已經(jīng)成為新疆油田把握未來(lái)發(fā)展機(jī)遇的必然要求、正確選擇和實(shí)現(xiàn)路徑。
如果說(shuō)過(guò)去“石油在地質(zhì)學(xué)家的腦海里”，石油工作者依賴圖紙研究石油的世界，那么，在如今數(shù)智化時(shí)代，人工智能已進(jìn)入技術(shù)演進(jìn)的加速期，正在快速邁向大模型時(shí)代，石油也有了新的呈現(xiàn)方式——在模型里。
按照集團(tuán)公司“數(shù)智中國(guó)石油”統(tǒng)一部署，根據(jù)新疆油田公司工作安排，數(shù)智技術(shù)公司緊密圍繞新疆油田工程技術(shù)部、采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司）、油氣生產(chǎn)單位等業(yè)務(wù)單位數(shù)智化應(yīng)用需求，對(duì)標(biāo)國(guó)內(nèi)外工程技術(shù)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型先進(jìn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，按照端到端業(yè)務(wù)流程分析、業(yè)務(wù)“痛點(diǎn)”識(shí)別、技術(shù)解決方案設(shè)計(jì)的思路，規(guī)劃設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)型場(chǎng)景建設(shè)實(shí)施路徑，逐年開(kāi)展鉆井工程、壓裂工程、試油工程、采油氣工程等領(lǐng)域數(shù)據(jù)治理與共享、系統(tǒng)研發(fā)與推廣，取得了突出應(yīng)用成效。
作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)及新質(zhì)生產(chǎn)力的典型代表，數(shù)智變革正在新疆油田數(shù)智變革中釋放更大效能，為油田工程施工插上數(shù)智“翅膀”。
數(shù)智鉆井：玩轉(zhuǎn)提升效益的“空間魔法”
在采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司）遠(yuǎn)程技術(shù)決策中心（RDC）（以下簡(jiǎn)稱“遠(yuǎn)程技術(shù)決策中心”），數(shù)據(jù)在看不見(jiàn)的空間里與熱火朝天的鉆井現(xiàn)場(chǎng)川流不息地來(lái)回傳遞，讓控制和改變及時(shí)發(fā)生。
這是一個(gè)利用數(shù)智技術(shù)玩轉(zhuǎn)提升效益“空間魔法”的地方。
2021年，數(shù)智技術(shù)公司聯(lián)合采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司）研發(fā)了RDC一體化平臺(tái)（系統(tǒng)）（以下簡(jiǎn)稱“RDC平臺(tái)”），推動(dòng)工程技術(shù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景數(shù)字化，并依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)流程，選取數(shù)據(jù)展示、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)優(yōu)化等適合的功能模塊，形成個(gè)性化工作界面，不斷加大工程技術(shù)業(yè)務(wù)與數(shù)字技術(shù)深度融合力度。
“王隊(duì)，循環(huán)時(shí)只有20轉(zhuǎn)/分，轉(zhuǎn)速太低了，建議優(yōu)化到至少70轉(zhuǎn)/分，循環(huán)時(shí)間控制在兩周半?！薄昂玫模姕y(cè)結(jié)束下鉆到底后按照要求循環(huán)。”
這是今年10月17日發(fā)生在遠(yuǎn)程技術(shù)決策中心的鉆井遠(yuǎn)程優(yōu)化工程師鐘尹明和西部鉆探公司70048鉆井隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)王興東之間的簡(jiǎn)短對(duì)話。
而這樣的對(duì)話，可能發(fā)生在每一天每一口油井的鉆井作業(yè)過(guò)程當(dāng)中。鉆井液性能、鉆具組合、循環(huán)時(shí)間、鉆井參數(shù)等方方面面的調(diào)整建議，從這里發(fā)出。
在鐘尹明的電腦中，每一口井都有一個(gè)文件夾，僅在“優(yōu)化跟蹤”目錄下，就有不同日期、不同問(wèn)題的模擬報(bào)告、分析報(bào)告、分析建議、參數(shù)優(yōu)化等文檔共十多份。
“有了數(shù)智技術(shù)的支持，我們?cè)谧鳂I(yè)過(guò)程中遇到問(wèn)題就能很快找到調(diào)整解決方案，大大提高鉆井速度?！蓖跖d東說(shuō)。在RDC平臺(tái)的支持下，由他負(fù)責(zé)的中佳ZJHW203井比同區(qū)域的ZJHW202井還要深500多米，但工期卻縮短了30天。
高效準(zhǔn)確的“千里眼”和科學(xué)及時(shí)的遠(yuǎn)程會(huì)診技術(shù)，讓鉆井作業(yè)又快又好成為了可能。
目前，通過(guò)鉆井遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)模塊，RDC平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)正常傳輸錄井?dāng)?shù)據(jù)的正鉆井全面監(jiān)測(cè)。
鐘尹明表示，強(qiáng)大的數(shù)智系統(tǒng)一方面利用梯度隨機(jī)森林算法，智能判斷井下溢流、卡鉆、井漏等復(fù)雜，自動(dòng)識(shí)別報(bào)警并回放查看對(duì)應(yīng)曲線和數(shù)據(jù)；另一方面利用人工智能數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模等，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)力學(xué)四壓力剖面建立、工況自動(dòng)識(shí)別、力學(xué)/水力學(xué)模型校核和參數(shù)實(shí)時(shí)優(yōu)化等功能，對(duì)鉆井作業(yè)進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)數(shù)字化表征描繪。
“這非常有助于工程師結(jié)合當(dāng)前鉆井作業(yè)情況，更清楚地‘看’到地下鉆井的實(shí)際情況。結(jié)合地質(zhì)特征與工程難點(diǎn)分析，就能針對(duì)性提出施工措施，進(jìn)一步降低復(fù)雜概率發(fā)生，提高鉆速?！辩娨髡f(shuō)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，通過(guò)建立“系統(tǒng)報(bào)警+人工核查”監(jiān)測(cè)模式，目前RDC平臺(tái)已累計(jì)監(jiān)測(cè)井1200余口，正確報(bào)警10000余井次，報(bào)警準(zhǔn)確率達(dá)到85%以上。2024年，該系統(tǒng)監(jiān)測(cè)井225口，單日最高監(jiān)測(cè)50口，正確報(bào)警2500余井次，有效增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜管控能力。
更令人欣喜的是，數(shù)智技術(shù)在數(shù)字化鉆井支持井段提速方面效果顯著。自上線以來(lái)，RDC平臺(tái)累計(jì)支持水平井170余口，支持井段平均工期由50.8天縮短至33.2天，提速34.6%。
其實(shí)，不只是鉆井作業(yè)過(guò)程中的監(jiān)控、優(yōu)化，從作業(yè)前的工程設(shè)計(jì)、審批，到作業(yè)結(jié)束的參數(shù)分析評(píng)估、整個(gè)區(qū)塊分析等，數(shù)智技術(shù)都全程發(fā)揮著重要作用——
對(duì)方案設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理所需數(shù)據(jù)進(jìn)行快捷統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)了由傳統(tǒng)人工統(tǒng)計(jì)到系統(tǒng)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)，由多種單機(jī)軟件組合計(jì)算到一體化云計(jì)算，數(shù)據(jù)查詢收集僅1天內(nèi)即可完成。
通過(guò)“大數(shù)據(jù)自動(dòng)巡檢+重點(diǎn)井人工巡查”分級(jí)監(jiān)測(cè)模式，綜合利用系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警、人工重點(diǎn)巡查、人工定時(shí)巡查、井場(chǎng)視頻監(jiān)控等方式，從以前每人跑井跟蹤1至2口井調(diào)整到現(xiàn)在每人遠(yuǎn)程跟蹤5至10口井，不僅大幅提升跟蹤效率，改變了以往需要專家跑井跟蹤的方式，彌補(bǔ)了專家數(shù)量不足的問(wèn)題，還為現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜快速處理、鉆進(jìn)安全高效提供了有力保障。
持續(xù)完善鉆井工程數(shù)智化應(yīng)用場(chǎng)景，攻關(guān)鉆井設(shè)計(jì)輔助、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、軌跡-參數(shù)協(xié)同優(yōu)化、鉆具振動(dòng)監(jiān)測(cè)、復(fù)雜智能會(huì)診系統(tǒng)等技術(shù)，2025年實(shí)現(xiàn)油公司模式下以方案設(shè)計(jì)為引領(lǐng)的鉆井技術(shù)數(shù)智化轉(zhuǎn)型，成為采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司）和數(shù)智技術(shù)公司的共同目標(biāo)。
數(shù)智壓裂：攻克地下堡壘的“新式武器”
11月13日，采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司）科研人員王斌在瑪湖油田作業(yè)區(qū)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓裂工作。
作為一個(gè)有著13年工作經(jīng)驗(yàn)的“老壓裂”，從一開(kāi)始只能負(fù)責(zé)一口井的壓裂任務(wù)，到現(xiàn)在一個(gè)人可負(fù)責(zé)3口井壓裂任務(wù)，最多的時(shí)候他甚至可以跟蹤5口井。
是什么讓其發(fā)生了如此大的飛躍？王斌最有發(fā)言權(quán)。
為將設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)施工有機(jī)結(jié)合，近年來(lái)，新疆油田公司工程技術(shù)部推行了面長(zhǎng)制，要求壓裂面長(zhǎng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施把控，確保施工質(zhì)量，但科研人員經(jīng)常面臨承擔(dān)多口井面長(zhǎng)工作但無(wú)法全部兼顧的難題。
“正是有了數(shù)智技術(shù)，在RDC壓裂遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的支持下，我現(xiàn)在才能跟蹤這么多口井?！蓖醣笳f(shuō)。
在距離瑪湖油田約150公里外的克拉瑪依市區(qū)，采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司）高級(jí)工程師王小瑋也在屏幕前遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)著這口井的壓裂情況。
通過(guò)視頻監(jiān)控，壓裂現(xiàn)場(chǎng)輸砂裝置砂斗、裝砂區(qū)、混砂車干添區(qū)、高壓區(qū)等6個(gè)關(guān)鍵區(qū)域的運(yùn)轉(zhuǎn)情況一覽無(wú)余。通過(guò)施工曲線，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓裂現(xiàn)場(chǎng)的施工壓力、排量、砂量、液量等12項(xiàng)關(guān)鍵施工數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)曲線和現(xiàn)場(chǎng)保持一致并實(shí)時(shí)同步。
“如今，1人最多可同時(shí)監(jiān)測(cè)5口井，相較傳統(tǒng)的單人單井的跟蹤模式，監(jiān)管效率提升了5倍以上。”王小瑋說(shuō)。
在曲線圖的右側(cè)，通過(guò)施工數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的比對(duì)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)參數(shù)執(zhí)行情況，及時(shí)指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)按照設(shè)計(jì)參數(shù)施工。
在屏幕的右下角，是RDC平臺(tái)壓裂遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)最重要的功能之一——施工復(fù)雜報(bào)警。目前，這套系統(tǒng)建立了壓裂砂堵、暫堵失效、壓竄鄰井、橋塞失效等6種復(fù)雜工況實(shí)時(shí)報(bào)警功能。其中，經(jīng)過(guò)模型優(yōu)化，前三種報(bào)警準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到85%以上，并且實(shí)現(xiàn)了報(bào)警信息和現(xiàn)場(chǎng)同步共享，壓裂面長(zhǎng)在現(xiàn)場(chǎng)能及時(shí)收到復(fù)雜報(bào)警信息，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，避免施工復(fù)雜，提高施工質(zhì)量和效率。
“現(xiàn)在我負(fù)責(zé)的這幾口井只要有復(fù)雜，手機(jī)上就有信息提示，時(shí)間、井號(hào)、復(fù)雜類型、復(fù)雜描述各項(xiàng)都清清楚楚，再也不用像過(guò)去那樣一直盯著屏幕上的施工曲線，密切關(guān)注施工情況了。”王斌說(shuō)。
目前，RDC平臺(tái)壓裂遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具備施工數(shù)據(jù)+視頻監(jiān)測(cè)、作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、參數(shù)回溯分析三大功能。自上線以來(lái)，已累計(jì)監(jiān)測(cè)水平井壓裂480余口10549級(jí)，施工復(fù)雜預(yù)警1000余次，綜合報(bào)警準(zhǔn)確率達(dá)80%以上，提高壓裂效率10%以上，不僅滿足了管理人員、科研人員、生產(chǎn)人員業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)了科研跟蹤、生產(chǎn)管理與現(xiàn)場(chǎng)施工有效協(xié)同，還通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的遠(yuǎn)程技術(shù)支持，提高了壓裂施工質(zhì)量和效率，減少了施工復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)，降低了壓裂作業(yè)成本和人力資源，有效提升了現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管的數(shù)智化、精細(xì)化水平和作業(yè)質(zhì)效。
對(duì)于壓裂作業(yè)來(lái)說(shuō)，壓前的壓裂設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化同樣重要。
采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司）高級(jí)工程師何小東是智能壓裂設(shè)計(jì)優(yōu)化工程師之一。
“以前無(wú)法建模，只能用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行，速度慢、工作量還大?！焙涡|說(shuō)，現(xiàn)在在數(shù)智技術(shù)的支持下，原本需要四五天才能做出來(lái)的工程設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)在大約只需要1天即可完成。
不僅如此，通過(guò)壓裂數(shù)據(jù)最后的復(fù)盤(pán)及與工程設(shè)計(jì)的對(duì)照，不僅完全形成了改進(jìn)循環(huán)，還使整個(gè)井區(qū)的參數(shù)依據(jù)越來(lái)越豐富、越來(lái)越準(zhǔn)確，這為工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量提升奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展，對(duì)于無(wú)論是在壓裂現(xiàn)場(chǎng)的王斌來(lái)說(shuō)，還是遠(yuǎn)在150公里之外的王小瑋以及壓裂鏈條上的每個(gè)人來(lái)說(shuō)，都不是一句墻上的口號(hào)，而是實(shí)實(shí)在在的效能提升。
數(shù)智升級(jí)：開(kāi)辟高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的“AI新賽道”
10月21日，RDC平臺(tái)方案管理模塊正式上線，標(biāo)志著新疆油田工程技術(shù)方案管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)入了新的階段。推進(jìn)數(shù)字化、智能化與油田生產(chǎn)深度融合，正在有力促進(jìn)新疆油田業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、管理變革、安全提升。
數(shù)據(jù)作為新時(shí)代的關(guān)鍵生產(chǎn)要素，在油田生產(chǎn)數(shù)智化升級(jí)中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、支撐性作用。數(shù)智技術(shù)公司深入開(kāi)展數(shù)據(jù)專項(xiàng)治理，持續(xù)釋放數(shù)據(jù)要素價(jià)值，為數(shù)智化提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“我們的數(shù)據(jù)治理工作做到了‘三個(gè)堅(jiān)持’。”數(shù)智技術(shù)公司數(shù)據(jù)分析中心副主任張聞晨說(shuō)。
一是堅(jiān)持“標(biāo)準(zhǔn)先行”，建立數(shù)據(jù)模型規(guī)范。數(shù)智技術(shù)公司根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際應(yīng)用情況，不斷優(yōu)化井設(shè)計(jì)、鉆井、錄井、測(cè)井、試油、壓裂等專業(yè)數(shù)據(jù)模型，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，打破了各專業(yè)間的數(shù)據(jù)壁壘，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)貫通。
二是堅(jiān)持“以用促治”，促進(jìn)多源數(shù)據(jù)匯聚。錨定應(yīng)用提升目標(biāo)，數(shù)智技術(shù)公司積極配合支持業(yè)務(wù)部門，每日檢查并督促油田內(nèi)外部數(shù)據(jù)源單位整改數(shù)據(jù)遲到、差錯(cuò)等各類數(shù)據(jù)質(zhì)量問(wèn)題，今年1至11月，累計(jì)質(zhì)檢數(shù)據(jù)問(wèn)題11000余個(gè)，數(shù)據(jù)傳輸及時(shí)率、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率均達(dá)99.9%以上。
三是堅(jiān)持“數(shù)據(jù)共享”，滿足業(yè)務(wù)用戶需求。海量的數(shù)據(jù)要素不僅要管好，更要用好。數(shù)智技術(shù)公司將所有相關(guān)數(shù)據(jù)類型的元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，定義了自動(dòng)數(shù)據(jù)獲取工作流程，提供了跨所有數(shù)據(jù)類型的搜索功能，在最大范圍內(nèi)統(tǒng)一了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、共享和分析方式，向各業(yè)務(wù)部門“開(kāi)放數(shù)據(jù)空間”，為專業(yè)化人工智能驅(qū)動(dòng)的快速?zèng)Q策提供了強(qiáng)力數(shù)據(jù)支撐。
截至目前，在數(shù)智技術(shù)公司、采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司）及各專業(yè)隊(duì)伍的通力合作下，RDC平臺(tái)已建成鉆井監(jiān)測(cè)、鉆井優(yōu)化（數(shù)字化鉆井）、壓裂監(jiān)測(cè)等9大數(shù)字化場(chǎng)景，集成各類軟件10套，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新科技平臺(tái)，成為新疆油田工程技術(shù)業(yè)務(wù)領(lǐng)域最具代表性的數(shù)字化應(yīng)用、標(biāo)志性成果和數(shù)智化轉(zhuǎn)型的主要載體，支撐了該領(lǐng)域鉆井設(shè)計(jì)、壓裂設(shè)計(jì)、工程隊(duì)伍管理、監(jiān)督管理等9個(gè)關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，覆蓋了設(shè)計(jì)審核、施工管控、工程監(jiān)督等業(yè)務(wù)流程。
自2021年上線以來(lái)，該系統(tǒng)在瑪湖、南緣等準(zhǔn)噶爾盆地重點(diǎn)探區(qū)推廣應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)鉆井、壓裂工程等施工可視化展示和遠(yuǎn)程監(jiān)控、科研決策和現(xiàn)場(chǎng)施工有效協(xié)同，累計(jì)監(jiān)管井?dāng)?shù)超3萬(wàn)口。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是順應(yīng)時(shí)代、必須搶抓的歷史機(jī)遇，也是突破瓶頸、必須采取的戰(zhàn)略舉措，更是尋求突破、必須把握的關(guān)鍵變量。
數(shù)智技術(shù)公司一級(jí)工程師張德君表示，下一步，該公司將全面貫徹國(guó)家、自治區(qū)關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟(jì)、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的部署要求，按照集團(tuán)公司“價(jià)值導(dǎo)向、戰(zhàn)略引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、平臺(tái)支撐”的指導(dǎo)方針和“六統(tǒng)一”總體原則，以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)油田增儲(chǔ)上產(chǎn)、提質(zhì)增效為主線，通過(guò)構(gòu)建工程技術(shù)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推進(jìn)油田業(yè)務(wù)模式重構(gòu)、管理模式變革、工作模式創(chuàng)新，持續(xù)強(qiáng)化數(shù)智賦能，加快數(shù)業(yè)融合，提升工程作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控水平、工程質(zhì)量和運(yùn)行效率，不斷培育發(fā)展數(shù)智化新質(zhì)生產(chǎn)力，打造數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展的示范工程、一流示范企業(yè)數(shù)字化建設(shè)標(biāo)桿，助力新疆油田高質(zhì)量發(fā)展“第二曲線”加速上揚(yáng)。