數(shù)智鉆井技術(shù)賦能盆地鉆井提速。新疆石油報記者 王濤 攝
采油工藝研究院（新疆石油工程建設(shè)監(jiān)理有限責任公司）RDC團隊監(jiān)測壓裂施工情況。新疆石油報通訊員 裘新農(nóng) 攝
數(shù)智技術(shù)公司數(shù)據(jù)治理團隊正在分析RDC鉆井數(shù)據(jù)應(yīng)用情況。新疆石油報記者 蔣劍 攝
近年來，面對能源轉(zhuǎn)型加快推進的新趨勢，隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展，促進前沿數(shù)字技術(shù)與能源產(chǎn)業(yè)深度融合，推動數(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爭力，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發(fā)展機遇的必然要求、正確選擇和實現(xiàn)路徑。
如果說過去“石油在地質(zhì)學家的腦海里”，石油工作者依賴圖紙研究石油的世界，那么，在如今數(shù)智化時代，人工智能已進入技術(shù)演進的加速期，正在快速邁向大模型時代，石油也有了新的呈現(xiàn)方式——在模型里。
按照集團公司“數(shù)智中國石油”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，對標國內(nèi)外工程技術(shù)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型先進建設(shè)經(jīng)驗，按照端到端業(yè)務(wù)流程分析、業(yè)務(wù)“痛點”識別、技術(shù)解決方案設(shè)計的思路，規(guī)劃設(shè)計轉(zhuǎn)型場景建設(shè)實施路徑，逐年開展鉆井工程、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)理有限責任公司）遠程技術(shù)決策中心（RDC）（以下簡稱“遠程技術(shù)決策中心”），數(shù)據(jù)在看不見的空間里與熱火朝天的鉆井現(xiàn)場川流不息地來回傳遞，讓控制和改變及時發(fā)生。
這是一個利用數(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)理有限責任公司）研發(fā)了RDC一體化平臺（系統(tǒng)）（以下簡稱“RDC平臺”），推動工程技術(shù)業(yè)務(wù)場景數(shù)字化，并依據(jù)現(xiàn)場作業(yè)流程，選取數(shù)據(jù)展示、遠程監(jiān)測和實時優(yōu)化等適合的功能模塊，形成個性化工作界面，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，循環(huán)時只有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)時間控制在兩周半?！薄昂玫?，電測結(jié)束下鉆到底后按照要求循環(huán)?！?/p>
這是今年10月17日發(fā)生在遠程技術(shù)決策中心的鉆井遠程優(yōu)化工程師鐘尹明和西部鉆探公司70048鉆井隊隊長王興東之間的簡短對話。
而這樣的對話，可能發(fā)生在每一天每一口油井的鉆井作業(yè)過程當中。鉆井液性能、鉆具組合、循環(huán)時間、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，每一口井都有一個文件夾，僅在“優(yōu)化跟蹤”目錄下，就有不同日期、不同問題的模擬報告、分析報告、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，我們在作業(yè)過程中遇到問題就能很快找到調(diào)整解決方案，大大提高鉆井速度?！蓖跖d東說。在RDC平臺的支持下，由他負責的中佳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。
高效準確的“千里眼”和科學及時的遠程會診技術(shù)，讓鉆井作業(yè)又快又好成為了可能。
目前，通過鉆井遠程監(jiān)測模塊，RDC平臺可實現(xiàn)對正常傳輸錄井數(shù)據(jù)的正鉆井全面監(jiān)測。
鐘尹明表示，強大的數(shù)智系統(tǒng)一方面利用梯度隨機森林算法，智能判斷井下溢流、卡鉆、井漏等復(fù)雜，自動識別報警并回放查看對應(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，實現(xiàn)地質(zhì)力學四壓力剖面建立、工況自動識別、力學/水力學模型校核和參數(shù)實時優(yōu)化等功能，對鉆井作業(yè)進行全面的實時數(shù)字化表征描繪。
“這非常有助于工程師結(jié)合當前鉆井作業(yè)情況，更清楚地‘看’到地下鉆井的實際情況。結(jié)合地質(zhì)特征與工程難點分析，就能針對性提出施工措施，進一步降低復(fù)雜概率發(fā)生，提高鉆速?！辩娨髡f。
據(jù)統(tǒng)計，通過建立“系統(tǒng)報警+人工核查”監(jiān)測模式，目前RDC平臺已累計監(jiān)測井1200余口，正確報警10000余井次，報警準確率達到85%以上。2024年，該系統(tǒng)監(jiān)測井225口，單日最高監(jiān)測50口，正確報警2500余井次，有效增強了現(xiàn)場復(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，RDC平臺累計支持水平井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，不只是鉆井作業(yè)過程中的監(jiān)控、優(yōu)化，從作業(yè)前的工程設(shè)計、審批，到作業(yè)結(jié)束的參數(shù)分析評估、整個區(qū)塊分析等，數(shù)智技術(shù)都全程發(fā)揮著重要作用——
對方案設(shè)計和生產(chǎn)管理所需數(shù)據(jù)進行快捷統(tǒng)計分析，實現(xiàn)了由傳統(tǒng)人工統(tǒng)計到系統(tǒng)自動統(tǒng)計，由多種單機軟件組合計算到一體化云計算，數(shù)據(jù)查詢收集僅1天內(nèi)即可完成。
通過“大數(shù)據(jù)自動巡檢+重點井人工巡查”分級監(jiān)測模式，綜合利用系統(tǒng)自動報警、人工重點巡查、人工定時巡查、井場視頻監(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，彌補了專家數(shù)量不足的問題，還為現(xiàn)場復(fù)雜快速處理、鉆進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)用場景，攻關(guān)鉆井設(shè)計輔助、風險預(yù)警、軌跡-參數(shù)協(xié)同優(yōu)化、鉆具振動監(jiān)測、復(fù)雜智能會診系統(tǒng)等技術(shù)，2025年實現(xiàn)油公司模式下以方案設(shè)計為引領(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)理有限責任公司）和數(shù)智技術(shù)公司的共同目標。
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)理有限責任公司）科研人員王斌在瑪湖油田作業(yè)區(qū)現(xiàn)場進行壓裂工作。
作為一個有著13年工作經(jīng)驗的“老壓裂”，從一開始只能負責一口井的壓裂任務(wù)，到現(xiàn)在一個人可負責3口井壓裂任務(wù)，最多的時候他甚至可以跟蹤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)計和現(xiàn)場施工有機結(jié)合，近年來，新疆油田公司工程技術(shù)部推行了面長制，要求壓裂面長對現(xiàn)場實施把控，確保施工質(zhì)量，但科研人員經(jīng)常面臨承擔多口井面長工作但無法全部兼顧的難題。
“正是有了數(shù)智技術(shù)，在RDC壓裂遠程監(jiān)測系統(tǒng)的支持下，我現(xiàn)在才能跟蹤這么多口井?！蓖醣笳f。
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)理有限責任公司）高級工程師王小瑋也在屏幕前遠程監(jiān)測著這口井的壓裂情況。
通過視頻監(jiān)控，壓裂現(xiàn)場輸砂裝置砂斗、裝砂區(qū)、混砂車干添區(qū)、高壓區(qū)等6個關(guān)鍵區(qū)域的運轉(zhuǎn)情況一覽無余。通過施工曲線，實時監(jiān)測壓裂現(xiàn)場的施工壓力、排量、砂量、液量等12項關(guān)鍵施工數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)曲線和現(xiàn)場保持一致并實時同步。
“如今，1人最多可同時監(jiān)測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?！蓖跣‖|說。
在曲線圖的右側(cè)，通過施工數(shù)據(jù)和設(shè)計數(shù)據(jù)的比對，可實時監(jiān)測設(shè)計參數(shù)執(zhí)行情況，及時指導(dǎo)現(xiàn)場按照設(shè)計參數(shù)施工。
在屏幕的右下角，是RDC平臺壓裂遠程監(jiān)測系統(tǒng)最重要的功能之一——施工復(fù)雜報警。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)雜工況實時報警功能。其中，經(jīng)過模型優(yōu)化，前三種報警準確率已經(jīng)達到85%以上，并且實現(xiàn)了報警信息和現(xiàn)場同步共享，壓裂面長在現(xiàn)場能及時收到復(fù)雜報警信息，及時調(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)在我負責的這幾口井只要有復(fù)雜，手機上就有信息提示，時間、井號、復(fù)雜類型、復(fù)雜描述各項都清清楚楚，再也不用像過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?！蓖醣笳f。
目前，RDC平臺壓裂遠程監(jiān)測系統(tǒng)具備施工數(shù)據(jù)+視頻監(jiān)測、作業(yè)風險預(yù)警、參數(shù)回溯分析三大功能。自上線以來，已累計監(jiān)測水平井壓裂480余口10549級，施工復(fù)雜預(yù)警1000余次，綜合報警準確率達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，實現(xiàn)了科研跟蹤、生產(chǎn)管理與現(xiàn)場施工有效協(xié)同，還通過對現(xiàn)場的遠程技術(shù)支持，提高了壓裂施工質(zhì)量和效率，減少了施工復(fù)雜風險，降低了壓裂作業(yè)成本和人力資源，有效提升了現(xiàn)場監(jiān)管的數(shù)智化、精細化水平和作業(yè)質(zhì)效。
對于壓裂作業(yè)來說，壓前的壓裂設(shè)計參數(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)理有限責任公司）高級工程師何小東是智能壓裂設(shè)計優(yōu)化工程師之一。
“以前無法建模，只能用數(shù)學方法進行，速度慢、工作量還大?！焙涡|說，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的工程設(shè)計方案，現(xiàn)在大約只需要1天即可完成。
不僅如此，通過壓裂數(shù)據(jù)最后的復(fù)盤及與工程設(shè)計的對照，不僅完全形成了改進循環(huán)，還使整個井區(qū)的參數(shù)依據(jù)越來越豐富、越來越準確，這為工程設(shè)計的質(zhì)量提升奠定了堅實的基礎(chǔ)。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展，對于無論是在壓裂現(xiàn)場的王斌來說，還是遠在150公里之外的王小瑋以及壓裂鏈條上的每個人來說，都不是一句墻上的口號，而是實實在在的效能提升。
數(shù)智升級：開辟高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的“AI新賽道”
10月21日，RDC平臺方案管理模塊正式上線，標志著新疆油田工程技術(shù)方案管理數(shù)字化轉(zhuǎn)型進入了新的階段。推進數(shù)字化、智能化與油田生產(chǎn)深度融合，正在有力促進新疆油田業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、管理變革、安全提升。
數(shù)據(jù)作為新時代的關(guān)鍵生產(chǎn)要素，在油田生產(chǎn)數(shù)智化升級中發(fā)揮著基礎(chǔ)性、支撐性作用。數(shù)智技術(shù)公司深入開展數(shù)據(jù)專項治理，持續(xù)釋放數(shù)據(jù)要素價值，為數(shù)智化提升奠定了堅實基礎(chǔ)。
“我們的數(shù)據(jù)治理工作做到了‘三個堅持’。”數(shù)智技術(shù)公司數(shù)據(jù)分析中心副主任張聞晨說。
一是堅持“標準先行”，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)實際應(yīng)用情況，不斷優(yōu)化井設(shè)計、鉆井、錄井、測井、試油、壓裂等專業(yè)數(shù)據(jù)模型，統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準，打破了各專業(yè)間的數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)與實時數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)貫通。
二是堅持“以用促治”，促進多源數(shù)據(jù)匯聚。錨定應(yīng)用提升目標，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、差錯等各類數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，今年1至11月，累計質(zhì)檢數(shù)據(jù)問題11000余個，數(shù)據(jù)傳輸及時率、數(shù)據(jù)準確率均達99.9%以上。
三是堅持“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)標準化，定義了自動數(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、共享和分析方式，向各業(yè)務(wù)部門“開放數(shù)據(jù)空間”，為專業(yè)化人工智能驅(qū)動的快速決策提供了強力數(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)理有限責任公司）及各專業(yè)隊伍的通力合作下，RDC平臺已建成鉆井監(jiān)測、鉆井優(yōu)化（數(shù)字化鉆井）、壓裂監(jiān)測等9大數(shù)字化場景，集成各類軟件10套，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新科技平臺，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、壓裂設(shè)計、工程隊伍管理、監(jiān)督管理等9個關(guān)鍵業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)，覆蓋了設(shè)計審核、施工管控、工程監(jiān)督等業(yè)務(wù)流程。
自2021年上線以來，該系統(tǒng)在瑪湖、南緣等準噶爾盆地重點探區(qū)推廣應(yīng)用，實現(xiàn)鉆井、壓裂工程等施工可視化展示和遠程監(jiān)控、科研決策和現(xiàn)場施工有效協(xié)同，累計監(jiān)管井數(shù)超3萬口。
數(shù)字化轉(zhuǎn)型是順應(yīng)時代、必須搶抓的歷史機遇，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)公司一級工程師張德君表示，下一步，該公司將全面貫徹國家、自治區(qū)關(guān)于數(shù)字經(jīng)濟、數(shù)字化轉(zhuǎn)型的部署要求，按照集團公司“價值導(dǎo)向、戰(zhàn)略引領(lǐng)、創(chuàng)新驅(qū)動、平臺支撐”的指導(dǎo)方針和“六統(tǒng)一”總體原則，以數(shù)據(jù)驅(qū)動油田增儲上產(chǎn)、提質(zhì)增效為主線，通過構(gòu)建工程技術(shù)領(lǐng)域數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推進油田業(yè)務(wù)模式重構(gòu)、管理模式變革、工作模式創(chuàng)新，持續(xù)強化數(shù)智賦能，加快數(shù)業(yè)融合，提升工程作業(yè)風險管控水平、工程質(zhì)量和運行效率，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)標桿，助力新疆油田高質(zhì)量發(fā)展“第二曲線”加速上揚。