近日,山東捷瑞數(shù)字科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱“捷瑞數(shù)字”)成功推出了自主研發(fā)的“析巖-井下數(shù)字孿生平臺(tái)”,這一創(chuàng)新成果針對(duì)勘探開(kāi)發(fā)整體流程中數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)產(chǎn)化體系難題提出了解決方案,為行業(yè)帶來(lái)了新的可能。
“石油在地質(zhì)學(xué)家的腦海里”
1941年,中國(guó)青年學(xué)者潘鐘祥的論文《中國(guó)陜北和四川白堊系陸相生油》首次于美國(guó)石油地質(zhì)家協(xié)會(huì)會(huì)議上宣讀,這一創(chuàng)舉如平地驚雷,撼動(dòng)了當(dāng)時(shí)普遍流行的“中國(guó)陸相貧油論”。從陜北高原到四川盆地,以潘鐘祥為代表的中國(guó)地質(zhì)學(xué)家們,歷經(jīng)數(shù)載不懈探索,為我國(guó)內(nèi)陸地區(qū)大型油氣田的發(fā)掘奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
然而,陸相盆地的石油地質(zhì)條件遠(yuǎn)比海相盆地復(fù)雜多變,它們受造山運(yùn)動(dòng)與斷裂活動(dòng)的塑造,導(dǎo)致油藏保存條件極為苛刻,油氣藏易遭破壞或泄漏,這無(wú)疑給我國(guó)早期油氣田的開(kāi)采帶來(lái)了巨大挑戰(zhàn)。世界著名地質(zhì)學(xué)家華萊士曾道:“石油在地質(zhì)學(xué)家的腦海里?!边@句話在中國(guó)眾多油田的開(kāi)發(fā)實(shí)踐中得到了生動(dòng)詮釋。面對(duì)儲(chǔ)量未知、開(kāi)采方案難定的困境,科研人員僅憑有限的數(shù)據(jù)與深厚的專業(yè)知識(shí),便需制定出科學(xué)合理的開(kāi)發(fā)策略。而更多時(shí)候,那些因地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜而沉睡于地下的石油資源,只能等待著更加先進(jìn)的勘探技術(shù)讓它們見(jiàn)于天日。
“析巖”:讓中國(guó)的石油從“腦中”到“眼前”
奮斗者的求索之道沒(méi)有層巒疊嶂,只有萬(wàn)水千山。最初用以探索浩瀚宇宙的數(shù)字孿生技術(shù)如今也已被應(yīng)用到勘探腳下的土地。斯倫貝謝的“DELFI勘探開(kāi)發(fā)認(rèn)知環(huán)境信息平臺(tái)”、哈里伯頓Landmark的“DecisionSpace 365”均是近年來(lái)國(guó)際市場(chǎng)上油服公司基于該技術(shù)的創(chuàng)新嘗試,那針對(duì)國(guó)內(nèi)更為復(fù)雜的油氣田地質(zhì)情況呢?基于此,捷瑞數(shù)字自主研發(fā)的“析巖-井下數(shù)字孿生平臺(tái)”應(yīng)運(yùn)而生,它借助第一性原理,嘗試回答落地的問(wèn)題。
“析巖”數(shù)字孿生系統(tǒng)的范圍包括地面孿生、地下孿生和系統(tǒng)管控三方面,其中地下孿生系統(tǒng)便是對(duì)地質(zhì)之問(wèn)的解答。從場(chǎng)景搭建開(kāi)始,“析巖”基于井口GPS定位,提取鉆井記錄中井斜、坐標(biāo)等數(shù)據(jù),構(gòu)建三維井眼軌跡,經(jīng)平滑處理優(yōu)化。隨后,結(jié)合工程設(shè)計(jì)參數(shù)與地質(zhì)素材庫(kù),搭建井筒三維模型,并繪制地質(zhì)層位軌跡。通過(guò)平滑曲線串聯(lián)軌跡線段,構(gòu)建三維地質(zhì)立體區(qū)域,實(shí)現(xiàn)層間互聯(lián)與區(qū)塊地質(zhì)層位展示。深入剖析地質(zhì)層位的半方差特性,運(yùn)用插值與衰減指數(shù)模型,精準(zhǔn)判定地層特性,以數(shù)字孿生技術(shù)呈現(xiàn)地質(zhì)層位三維展布。這一能力對(duì)于揭示中國(guó)陸相盆地中隱蔽油氣藏、低滲透儲(chǔ)層等復(fù)雜地質(zhì)條件下的油氣分布規(guī)律具有重大意義,極大地提高了勘探成功率與開(kāi)發(fā)效率。最后再根據(jù)井筒工具參數(shù)構(gòu)建三維工具串模型,完成井下場(chǎng)景構(gòu)建。
陸相盆地的石油地質(zhì)條件以其多變的構(gòu)造格局、多樣的巖性組合、非均質(zhì)的地層特性以及復(fù)雜的流體系統(tǒng)而著稱,如此構(gòu)建的井下場(chǎng)景不僅能詳盡地復(fù)刻了地下構(gòu)造的復(fù)雜性與精確性,還實(shí)現(xiàn)了對(duì)地層結(jié)構(gòu)、巖性變化、流體分布及潛在風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的可視化洞察。系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)模擬井筒作業(yè)過(guò)程中的壓力變化、流體流動(dòng)及溫度分布,為鉆井決策、地層評(píng)價(jià)及油藏管理提供科學(xué)依據(jù)??芍^是真正做到了讓科學(xué)家腦海中的石油呈現(xiàn)到了每個(gè)技術(shù)人員的眼前。
“析巖”如何回應(yīng)行業(yè)所盼?
作為捷瑞數(shù)字的匠心之作,“析巖”通過(guò)集成地面設(shè)備動(dòng)態(tài)信息、動(dòng)態(tài)工藝數(shù)據(jù)等關(guān)鍵參數(shù),實(shí)現(xiàn)了井下作業(yè)進(jìn)度的實(shí)時(shí)數(shù)字孿生呈現(xiàn),為油田管理者提供了前所未有的透明度和決策支持。在資源利用效率上,“析巖”能夠精準(zhǔn)預(yù)測(cè)產(chǎn)量、優(yōu)化生產(chǎn)動(dòng)態(tài)、減少井筒積液,顯著降低開(kāi)采成本,提升資源利用效率。
在井下工具管理方面,“析巖”平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接,自動(dòng)生成井內(nèi)工具詳細(xì)清單,并實(shí)時(shí)跟蹤使用時(shí)間、狀態(tài)統(tǒng)計(jì)及維保計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)了全方位、智能化的工具管理,有效提升了工具使用效率,同時(shí)保障了作業(yè)安全。
在工程設(shè)計(jì)仿真與仿真測(cè)試結(jié)果呈現(xiàn)方面,該平臺(tái)提供了三維可視化工程設(shè)計(jì)界面,簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)流程,通過(guò)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)井下工具的應(yīng)力分析結(jié)果,為作業(yè)提供了更加精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)性更高的數(shù)據(jù)支撐。
更為重要的是,“析巖”平臺(tái)通過(guò)構(gòu)建井下態(tài)勢(shì),打通了油氣開(kāi)發(fā)上游產(chǎn)業(yè)鏈的數(shù)據(jù)壁壘,實(shí)現(xiàn)了從勘探到開(kāi)發(fā)、從生產(chǎn)到管理的全鏈條數(shù)字化管理。這一舉措不僅提高了決策效率,還通過(guò)精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析和優(yōu)化策略,減少了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染,促進(jìn)了油氣行業(yè)的綠色轉(zhuǎn)型。
油氣產(chǎn)業(yè)正加速向智能化、數(shù)字化方向邁進(jìn)。顯然,捷瑞數(shù)字將繼續(xù)憑借其卓越的技術(shù)研發(fā)實(shí)力與前瞻市場(chǎng)視野,發(fā)揮完善“析巖”平臺(tái)的優(yōu)勢(shì),立志重塑油氣資源勘探、開(kāi)發(fā)及利用的傳統(tǒng)模式,創(chuàng)造更多共贏案例,助力行業(yè)進(jìn)一步轉(zhuǎn)型。
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