中心介紹
本中心是省發(fā)改委批準(zhǔn)成立的、唯一一個利用人工智能技術(shù)手段解決油氣領(lǐng)域復(fù)雜問題的研究中心。現(xiàn)有專職教師 15人，含正高級4人，副高級5人，具有博士學(xué)位的專職人員占 73%。中心由西南石油大學(xué)牽頭，中國石油天然氣股份有限公司西南油氣田分公司勘探開發(fā)研究院、四川宏華石油設(shè)備有限公司、成都超算中心運營管理有限公司、四川索貝數(shù)碼科技股份有限公司聯(lián)合共建。中心致力于將云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能及區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)安全等技術(shù)與主營業(yè)務(wù)有機結(jié)合，通過共建共享、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，實現(xiàn)傳統(tǒng)油氣產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
中心主要研究方向包括：儲層巖石微觀特征表征及多尺度融合、全流程智能化測井評價、數(shù)據(jù)驅(qū)動的動態(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，克服薄片鑒定長期以來專家稀缺、專業(yè)門檻高、鑒定效率低下、費用高昂、無法實現(xiàn)井場實時鑒定等問題，在應(yīng)用中取得顯著經(jīng)濟效應(yīng)。●頁巖數(shù)字巖心圖像智能分析平臺，實現(xiàn)頁巖掃描電鏡、雙束電鏡、場發(fā)射掃描電鏡、CT等巖心成像的智能分析，及頁巖孔隙網(wǎng)絡(luò)智能提取。●氣井積液智能識別和氣井生產(chǎn)措施智能規(guī)劃，解決了積液機理模型無法實時準(zhǔn)確地進行積液判別的卡脖子問題，有效提升氣井產(chǎn)量。●基于生產(chǎn)實時數(shù)據(jù)的動態(tài)油藏數(shù)據(jù)刻畫和生產(chǎn)方案設(shè)計，解決了該領(lǐng)域長期依賴數(shù)值模擬，難以表達真實的生產(chǎn)動態(tài)變化，無法滿足真實生產(chǎn)場景數(shù)據(jù)缺失但實時分析要求高的問題，屬國內(nèi)首創(chuàng)。
中心還在非常規(guī)儲層地質(zhì)工程一體化測井解釋、油藏井間連通性與注采方案推薦、基于深度學(xué)習(xí)的動態(tài)產(chǎn)量預(yù)測和甜點識別、多源異構(gòu)勘探開發(fā)敏感數(shù)據(jù)安全傳輸、存儲、聚合分析與可靠共享、地震波地質(zhì)勘探等方面形成了國內(nèi)領(lǐng)先，國際先進的技術(shù)優(yōu)勢。
主要研究成果
一、儲層巖石微觀特征表征及多尺度融合
1. 巖識--巖石薄片智能鑒定平臺
巖識是西南石油大學(xué)智慧油氣田研究中心歷時5年研發(fā)的一款巖石薄片智能識別軟件，實現(xiàn)巖石薄片的數(shù)字化智能鑒定。
巖識包括巖石薄片樣本信息管理、預(yù)處理、分割識別、標(biāo)注、鑒定報告生成等多個軟件模塊,是國內(nèi)首款實現(xiàn)從分割識別到報告全自動薄片圖像多種類鑒定系統(tǒng),目前在庫顆粒296萬顆,分割識別僅需約2分鐘,準(zhǔn)確率高達91.8%，生成8類鑒定報告，涵蓋45種巖石統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
巖識團隊深耕于薄片的人工智能鑒定，擁有該產(chǎn)品專利、論文及軟著共25項知識產(chǎn)權(quán)，并獲得四川省科技獎及多項科技協(xié)會獎項。
巖識目前已與多家大型油氣單位簽訂合作協(xié)議，其和國內(nèi)外產(chǎn)品相比，在薄片分割識別、智能鑒定方面打破了技術(shù)瓶頸，是助力國家能源勘探的好幫手。
2. 頁巖掃描電鏡智能識別
頁巖作為典型的非常規(guī)儲層，在四川盆地儲量很豐富。我們重點攻關(guān)了其孔隙提取和分類算法，基于頁巖薄片自動閾值方法提取孔縫，并利用深度語義分割模型 進行孔縫自動分類，實現(xiàn)頁巖薄片孔縫四分類，達到準(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3年打造的煤巖數(shù)字巖心智能分析系統(tǒng)，是一款專業(yè)用于煤巖圖像處理和孔滲參數(shù)仿真計算的先進系統(tǒng)。該系統(tǒng)涵蓋煤巖樣本預(yù)處理、圖像分割、孔隙補全、孔隙度和滲透率計算等多項功能，其處理能力在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。目前系統(tǒng)已積累1.5萬張煤巖圖像，能實時進行多種礦物分析，同步展示二維及三維圖像。通過對煤巖圖像的精準(zhǔn)孔隙補全，孔滲仿真計算的準(zhǔn)確率高達95.6%。此系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多家知名油氣企業(yè)，與國內(nèi)外產(chǎn)品相比，其在孔隙度和滲透率計算，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，更為國家能源開發(fā)與研究提供了強大的技術(shù)支持，是促進能源領(lǐng)域創(chuàng)新與發(fā)展的輔助工具。
二、 全流程智能化測井評價
西南石油大學(xué)智慧油氣田研究中心立足國家能源戰(zhàn)略重大需求，聚焦國內(nèi)外測井儲層評價的工程技術(shù)難題及行業(yè)痛點，梳理了大模型開發(fā)技術(shù)對策，凝練出測井智能評價大模型特色技術(shù)。
全流程智能化測井評價包括老井復(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)和深層碳酸鹽巖評價技術(shù)。工區(qū)目前共有7個地區(qū)的1908口井的千萬級測井?dāng)?shù)據(jù)，結(jié)合生產(chǎn)項目、調(diào)整參數(shù)，各類智能模型的目標(biāo)精度在80%以上。
全流程智能化測井評價還將持續(xù)開展人工智能在測井其他領(lǐng)域的應(yīng)用研究，致力于形成一套全感知、全鏈接、全場景、全智能的測井評價系統(tǒng)。
三、 數(shù)據(jù)驅(qū)動的動態(tài)油氣藏分析
數(shù)據(jù)驅(qū)動的動態(tài)油氣藏分析，基于大量地質(zhì)、工程和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，旨在揭示油氣藏動態(tài)特征和變化規(guī)律。通過數(shù)據(jù)收集、整理和分析，建立動態(tài)模型，預(yù)測未來趨勢，為勘探、開發(fā)和生產(chǎn)提供決策支持。
針對中海油湛江分公司面臨實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與油藏動態(tài)集成分析的挑戰(zhàn)，算法研發(fā)團隊運用生產(chǎn)數(shù)據(jù)和地質(zhì)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了基于注意力機制的井間連通性動態(tài)計算模型。此外，團隊還制定了針對性的注采優(yōu)化調(diào)整策略，通過智能算法生成優(yōu)化方案推薦，實現(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的智能注水管理模塊中。實際應(yīng)用驗證顯示，井間連通性計算結(jié)果與專家判斷基本一致，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)動的動態(tài)油氣藏分析在油氣田管理中的應(yīng)用促進了智能化、自動化管理的發(fā)展，并為油氣田領(lǐng)域帶來了新的生機與活力。
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是一款綜合性的管理工具，旨在實時監(jiān)測氣井運行狀態(tài)，準(zhǔn)確診斷異常情況，智能優(yōu)化工藝參數(shù)，推薦針對性的處理措施，為氣井管理提供全方位的支持。
目前，該平臺已在西南油氣田工程院、長寧天然氣開發(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。各類工況檢測準(zhǔn)確率均超過了85%。相較于傳統(tǒng)方法，檢測及時性提升20倍以上。
平臺研發(fā)團隊始終與行業(yè)伙伴保持緊密合作，共同推動油氣田數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐，為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入新的動力。
五、 勘探開發(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)平臺安全訪問和防泄密的需求，團隊構(gòu)建了支持邊緣服務(wù)計算的跨域集成平臺，提出了輕量級同態(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)完整性驗證技術(shù)，實現(xiàn)了可驗證聚合分析功能。我們提出了匿名認證機制，實現(xiàn)跨域安全授權(quán)訪問，加強了核心地質(zhì)勘探大數(shù)據(jù)管控力度；設(shè)計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，存儲在工業(yè)云服務(wù)器。這樣，一旦工程服務(wù)終端與后臺數(shù)據(jù)可信中心達成可認證的密鑰交換，即獲得訪問加密數(shù)據(jù)的權(quán)限。同時產(chǎn)生搜索陷門，從數(shù)據(jù)安全管理系統(tǒng)獲取到加密數(shù)據(jù)，進行安全審計，最后利用受限密鑰解密獲取原始數(shù)據(jù)。實現(xiàn)后量子安全的基于密鑰的跨單位用戶訪問控制和數(shù)據(jù)加密保護。
