中海油研究总院：非常规油气，非数字化不可

随着互联网技术的快速发展，特别是人工智能、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术的不断涌现，现今社会已然进入一个技术超能力的时代。回首二十年以前，可能要花上5年的时间，耗资几个亿甚至近十亿来打造一台超大电脑具备的算力，现在只需几分钟就可以完成。

新型数字化技术的快速发展迭代为油气行业的数字化提供了完美的网络和算力基础，客观上为数字化的崛起扫清了技术层面的障碍。

早在上世纪80年代，油气企业就已运用数字技术，更精确地评价盆地资源量、生产潜力，并提高油田的运营效率。上世纪90年代至今，油田数字化浪潮席卷了行业内的大部分机构，特别是近几年低油价背景下，实现常规油气资源的改革与转型，突破非常规油气资源的技术瓶颈，运用物联网、人工智能、远程监控等数字化技术手段，帮助企业提升整体运营效率，降低成本的案例不胜枚举。

能源行业的数字化，具备形成一个万亿美元级市场的巨大潜力，早早吸引了诸如IBM、微软、GE、Google等一大批科技公司前来掘金。

可以说，我们正处在一个能源转型的十字路口。因此，在现在这种形势下，能源转型不仅势在必行，而且迫在眉睫。而非常规油气，虽然储量巨大，但要进行成功的商业化开采，也需要投入更多的技术来进行支持。在这次能源数字化转型中，非常规油气必然也会成为各个能源公司聚焦的热点。

那么，在非常规油气领域，在数字化和智能化方面有成功先例的公司，又有哪些成功的经验可以供我们学习呢？

世界范围内，目前最成功的非常规油气开发要数页岩气。美国显然走在了世界的前列，随着页岩气革命的爆发，页岩气的开采可以说全盘颠覆了美国的天然气市场结构。在过去几年里，美国很多公司通过技术积累和创新，已经把页岩气开采的成本降低了50%以上。

新一轮的科技变革其实正在拉开序幕，而这次科技革命，主要是通过数据处理和预测分析来降低成本、提高效率和增加产量。不少油气公司在勘探、开发、生产和运输的过程中，获得了大量有价值的数据，有的数据甚至持续搜集了几十年。但是，还很少有油气公司能将它们全面地利用起来，平均利用数据的能力仍落后于其他行业。如何有效的将大数据和人工智能技术应用起来，将是未来页岩气开发的关键。

在这方面较早探索并且目前较为先进的公司是成立于2013年的美国公司 Tachyus，它是第一个兼用物理数据模型和机器学习来对油井进行模拟的大数据公司。他们利用传感器和无线网络对钻井、生产、维护等流程进行实时监控，并将采集回来的生产数据，通过物联网和跨平台进行整合分析，可以预测每口油井到底应该注多少水，注多深，从而为油田企业提供页岩压裂、注水、修复等作业的优化解决方案，提高产油效率。

在我国，虽然数字化和智能化起步较晚，但是近年来随着互联网行业“火箭式”的快速发展，可以说，为我们能源工业在未来的“弯道超车”提供了千载难逢的机会。随着非常规油气领域数字化转型的推进，希望在不久的将来，中国的非常规油气发展能在“中国速度”的保驾护航下早日实现成熟的商业开采。

数字技术的不断进步和发展，给传统行业带来挑战的同时也带来发展机遇，康菲、雪佛龙、道达尔等国际石油公司或与谷歌、埃森哲等知名数据公司“联姻”，或投资人工智能产业，纷纷将石油数字化、智能化作为未来研发创新方向之一。

中海油研究总院紧跟当前技术前沿，不断提升数字化运用水平，探索大数据、人工智能等技术在非常规油气勘探开发中的应用，促进了科研方式的转变和升级。为了解决煤层遮盖下致密砂岩薄储层的展布预测问题，将人工智能中的神经网络方法与地球物理技术结合，根据地震数据体自动生成气层特征指示曲线，极大提高了薄气层预测的准确度，降低了勘探风险。针对常规研究手段解决页岩油气产能评价中存在影响因素众多、渗流机理复杂等问题困难的短板，寻求大数据分析和神经网络等方法的帮助，实现了页岩油气产能多因素量化评价，以及基于地质工程等静态数据的产能快速预测，有效提高了资源评估效率。

同行切磋，方知水平。在今年与Nexen公司合作开展的一次海外页岩油气资产评价过程中，面临目标区井数少，生产动态数据不足等条件制约，常规方法“难为无米之炊”，无法有效预测可采储量。此时前期数字化技术储备发挥了其数据优势，通过地质数据比对，筛选出目标区周边几十口生产井，并以这些井数据为基础，分别对不同布井走向，不同工程条件下目标区产能潜力进行了预测，给出了数据驱动产能评价指标。通过这次大数据手段的实践应用，进一步增强了科研人员对于数字化转型的热情和信心

经过近几年的实践积累，数字化手段已成为总院人手中攻坚克难的崭新利器，数字化思维也逐渐渗入到工作的方方面面。数字化征途的号角早已吹响，我们已经在路上。

非常规油气作为石油工业发展的技术前沿，特点鲜明，为数字化奠定坚实基础。其储层致密，非均质性很强，油气赋存方式特殊，井数动辄上万口，井型复杂，基本上都要压裂开发，这就需要开展从纳微米尺度到米级至公里级的跨尺度研究，从而积累了海量的数据，包括大量微纳尺度的岩心分析数据、测井数据、地震数据、钻完井数据、压裂数据、生产动态数据、排采数据等，这为数字化技术提供了坚实的基础。

目前，非常规油气一些领域的数字化相关技术在勘探开发中已经取得显著效果，如纳米尺度的数字岩心技术等。研究总院探索了页岩油气地震资料处理和解释一体化、地质油藏完井压裂数据与产量之间的数字化关联性等，应用于井位设计、产量预测等；正在引进国际一流的纳米级数字岩心实验装备等。但数字化技术在非常规油气整个领域的应用还远远不够，只能说是刚刚开始。

未来非常规油气数字化技术一定是跨尺度、跨专业数据和技术的全面融合。包括微纳米尺度的孔喉结构、流体流动和赋存信息，分米级的测井信息、米级的地震信息、产量信息、排采信息和地面输送信息的全面融合；地质数据、油气藏数据、钻完井压裂数据、排采数据、地面监控及集输数据的全程一体化，需要做到能够自动判别任何一个环节的变化对其他环节的影响，从而进行调整。

这些技术的发展需要我们有高度的数字化敏感性，要对所有数据进行系统收集、规范化处理，探索大数据分析技术，建立数字化平台，从而降低非常规油气成本，实现高效开发。。

非常规油气仍面临开发成本高的问题，但幸运的是，其恰逢数字化技术蓬勃发展的时代，是最应该、最可能、也是非实现数字化技术不可的领域。