信息化和智能化在石油地质勘探中的应用

信息化和智能化在石油地质勘探中的应用

牛海波

东方地球物理公司塔里木物探处 841000

摘要：近些年来我国经济发展迅速，对石油资源的需求也越来越多，这就给石油勘探提出了更高的要求。智能时代已经来临,人工智能将深度重塑世界、全方位影响人类社会、全面推动产业变革。作为长期应用高新技术的传统领域,地球物理勘探面临着如何面向人工智能技术发展与应用,如何规划与时代同步进入智能化的重大选择与挑战。本文探讨了信息化和智能化在石油地质勘探中的应用。

关键词：信息化；石油；地质勘探；应用

前言：我国社会发展的资源需求日益提升。在这样的背景之下，我国的有关部门加强了对于油气资源的勘探以及开发。由于石油勘探的地理环境较为复杂，导致传统的勘探技术无法满足实际的需求，阻碍了各项效益的发展。我们要深化油气勘探开发数据采集、存储管理、提取使用一体化应用技术，利用区块链等技术加大油气勘探开发数据治理体系研究，形成全新“智能数据”，实现勘探开发研究和生产运营信息化和智能化。

1.信息化和智能化在石油地质勘探中的重要性

近些年来，人工智能技术已逐步应用于石油勘探开发中的沉积储层研究、测井解释、物探处理、钻完井、油藏工程等多个领域，并取得了一定的进展。沉积储层研究方面，部分学者开始借助于岩心图像的智能化分析实现沉积储层的精准量化研究，取得了一定的工业应用效果，并展现出巨大应用潜力。测井方面，部分石油企业和科研机构利用机器学习、深度学习等人工智能技术在曲线重构、岩性识别、储层参数预测、油气水层识别、智能分层、成像测井等方面开展了探索研究和初步应用。物探方面，利用目标检测、图像分割、图像分类等计算机视觉技术实现构造解释、地震相识别、地震波场正演、地震反演、初至拾取、地震数据重建与插值、地震属性分析等地震数据处理解释。钻完井方面，人工智能应用主要体现在井眼轨道智能优化、智能导向钻井、钻速智能优化等。油藏工程方面，利用精细分层注水“硬数据”实现大数据驱动下的油气水井智能注水优化，极大地提高了采收率。此外，基于循环神经网络的产量预测、生产措施的智能优化等应用也取得了初步效果。

2.石油地质勘探的业务特点

油气勘探开发过程是一个从数据采集、信息处理、知识发现，到管理决策的高度智慧化过程，油气勘探的业务流程也是伴随着信息技术不断深化应用的过程。国内专家结合国际油气公司的盆地油气勘探技术特点展开了较为系统的论述(王根海，2008)。埃克森美孚公司的“含油气盆地研究流程图”中充分表达出信息技术的作用，在从勘探规划到油藏评价的流程中，充分体现着业务的知识化过程，该业务流程也是数据的全面采集和形成信息、知识与智慧的过程，最终这些分析成果经过专业团队的交流分析，形成了油气运营与管理策略。国内油田的勘探流程也体现着勘探的智能化特点。在胜利油田的勘探业务体系中，油气勘探分为生产科研、过程管理、勘探决策3个层次，分别进行数据的采集与分析、针对业务的信息系统化管理、目标决策与反馈。由生产与科研过渡到第二层次的管理，到最核心的勘探决策，可以发现勘探业务的过程就是依托有限信息进行分析、不断接近地质事实的过程，例如勘探生产过程通过物理化学方法获得地质信息，勘探研究过程展开数据处理和分析，勘探管理过程实现信息集中与流转，勘探决策过程形成统一理论与认知，最终的地质认识则以概率和量化指标体系表述，油气勘探工作的本质就是知识的获取和再创造的过程。因此，从系统学角度，石油地质勘探的智能化框架是一个从数据到决策支持的多层框架体系。

3.大数据技术在石油行业信息化中的具体应用

3.1在石油勘探中大数据技术的应用

对于石油行业来说，其最关键的环节就是找出石油油藏所在的区域，也就意味着其最重要的工作就是石油勘探。而在传统的石油勘探工作过程当中，大多数是依靠不断的人工查找以及简单的数据分析实现对区域的控制，以此来进行覆盖式的石油勘探工作。而随着大数据技术的应用，在使用勘探过程当中可以极大程度上提高石油勘探工作的效率，增加石油勘探的精准度，对石油勘探工作的开展有着重要的帮助。具体来说，首先在针对地球的物理数据进行采集过程当中，通过大数据技术的应用可以实现对石油行业当中的以往发现石油位置的相关地理位置的相关数据的收集，对这些位置当中的实际地层变化以及地质结构进行全方位的分析，通过相关技术人员编写的程序指令有针对性地对有关数据进行处理分析，之后根据整个地球上各个区域的实际土质情况与数据库当中得出的结论进行相互对比，从而得出相关石油勘探的最佳位置，这样可以极大程度上提高石油勘探的效率。其次，在针对数据采集之后，通过大数据技术的应用可以实现对不同区域、不同区块所采集之后的数据进行整合处理，利用大数据技术的优势例如其中的识别分析技术、数据的并行处理技术来对所采集到的数据进行具体的分析，这样可以从根本上提高位置的判别的精度，加强了石油勘探工作的效率，对于石油行业的发展有着重要的意义，也是石油企业发展的基础。

3.2现代信息录井技术运用

增强石油开发和勘探水平，属于解决石油勘探和开发问题的关键点，是现代石油企业发展现代化信息测评技术、资本投资、研发投资的主要目标，同时也是石油开发和石油勘探领域高速发展的核心所在。为现有钻井技术提供支持，属于网站泥浆录井技术需要完成的主要工作任务。很多新型技术的开发应用，如：大位移井中的石油开发和石油勘探技术的大量使用，有效减小了故有测井技术需要面对的工作困难。与此同时，快速色谱、水平井地质导向、岩性为观分析等相关技术，能够更加有效的解决定量荧光添加剂等方面的问题，进而更加有效的提高对岩性的分辨和识别效率。在使用PDC钻头进行钻井作业期间，充分运用现代测井技术。能够有效控制石油勘探、开发期间面对的作业风险。提供有效技术支持，还能够增加生产效益。对于现代信息测井成像技术而言，主要凭借钻井地质设计、核磁共振、位置测量、专家解释、现代科学技术与评价油气层等方式，提高相关机构的精准度，为后续阶段的油田开发和油田勘探提供坚实基础。

3．3地震数据处理与解释

物探领域的人工智能应用，还体现在地震数据处理与解释上，在这一方面的应用，其应用范围显著扩大，在很多方面都凸显了人工智能的优势，其中，典型的应用为地震构造解释、噪声压制与信号增强、地震相识别，不论是哪个方面，目标检测、分析、图像分类与预测都是不可或缺的。如果要实现断层的自动化识别，就需要采用深度学习技术，这在当下的石油勘探中，是一个关键性的应用方向。在大量的实践探究过程中，可以发现，卷积神经网络的构建，可在集中实现多种数据的集成，经由对这些数据的分析和利用，可构建完整的断层智能识别模型，在后续该模型投入使用以后，可对石油储藏区域内的断层几率、倾角等各个参数加以精准识别，通过识别结果的分析，可得到关于石油储藏区域现场的断层信息，将此信息作为石油开采的依据。近年来，关于石油勘探方面的人工智能研究显著增多，尤其是在地震相识别方面，很多学者对深度学习开展了大量的研究。在传统的技术条件下，关于地震相识别方面，主要为地震相属性的聚类、地震波形的分类，随着技术的智能化发展趋势，智能技术逐步在地震相识别中得到了应用，如在地震波形的分类识别方面，卷积、循环、概率、深度神经网络都得到了一定的应用嘲。

4.结束语：

综上所述，近几年我国经济不断发展，对石油资源利用率比较高，所以石油资源需求量也在不断升高，该现象给石油勘探工程带来较大困难，因此石油公司应加大在勘探过程中人工智能技术的应用，以发挥智能化技术的优势，提高勘探水平。

参考文献：

[1]肖莉,杨传书,费海涛,王玉娟.关于石油工程信息化需求与建设策略的思考[J].石油钻探技术,2011,(3):81-85.

[2]杨宇.关于石油工程信息化需求与建设策略的思考[J].黑龙江科技信息,2016,(5):35.

[3]鲁杨昆.基于石油工程信息化需求与建设策略的研究与分析[J].化工设计通讯,2016,(6):23.

[4]王泰旭,马勇,荣勇,张秦川.关于石油工程信息化需求与建设策略探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(15):246.