案例单位:
中国石油集团川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院
案例背景:
国内油田勘探开发正逐步向深层区域、非常规区域进一步扩展,油气行业工程技术升级换代迫在眉睫,目前,中国石油集团已基本完成了井筒工程全数据管理,但作为整个油气勘探开发板块,整体业务涵盖了综合地质研究-勘探规划与部署-井工程实施-开发方案设计-油气田动态跟踪分析五个主要部分,其中综合地质研究、勘探规划与部署、开发方案设计、油气田动态跟踪分析四方面数据现阶段还处于离散管理阶段,地质研究与工程实施数字化协同程度不高,亟需研发勘探开发一体化协同研究平台,打通油气勘探开发全数据链。
解决方案:
以“地震-地质-工程-经济”为主线,打造多学科专家协同技术支持的一体化协同研究平台,打通油气田勘探开发全数据链,形成“钻前地质分析、钻中实时优化、钻后总结评价”的一体化工作流程,实现从勘探到停产全业务链的全面协同。
图1 地质工程一体化系统
一是开展钻前地质分析,大数据分析区域成藏模式及地质风险,基于平台开展勘探部署、开发方案、地质设计、风险预测等各类业务。其中:井位部署模块在川渝、长庆地区1000余口井应用、物探资料解释模块降低故障复杂率10.81%、钻井地质设计模块助力全流程时效提升40%以上、为资源勘探的前瞻性规划及高精度预测开辟了新途径。
二是开展钻中实时优化,通过随钻预测、地质导向、解释评价、智能预警等多个模块优化钻井工艺,切实做到钻井全过程精细把控。其中:地质导向模块促进页岩气铂金箱体钻遇率由88.5%提升至93.7%、随钻智能预警模块实现预警准确率达87.75%、随钻岩性智能识别模块实现准确率达86.75%、智能轨迹归位模块实现准确率达80%。
图2 系统运行示意图
三是开展钻后总结评价,以“地质综合评价、采输动态管控、经济效益评价”为主线,深化地质工程大数据分析能力,提升油气田综合效益。其中:钻后地质评价实现预测符合率达83%、油气开发投资效益跟踪评价模块有效提升油气田投资回报率。
创新点:
一是自主构建勘探开发一体化数据模型,统一数据结构。支撑各专业数据共享、成果共享。
二是建成协同研究平台。首次实现基于数字化模式的“钻前地质分析、钻中实时优化、钻后总结评价”一体化协同工作模式。
三是建立层位风险、随钻地质风险智能预测等模型。支撑地质预测智能化与精准化,构建风险预测与实钻优化交互验证模式。
应用成效:
经济效益方面。成果自2019年全面上线以来,已在川渝、长庆、新疆等地区的钻完井及油气田企业全面或部分应用,实现了勘探开发全业务数据的规范化、标准化、数字化管理,形成了一套专业、高效的工作作业协同模式,已累计创造直接效益约7559.1万元。
社会效益方面。一是提高油气勘探开发效率。通过平台大数据分析处理功能,更精准地预测地下地质结构和资源分布,减少勘探盲区,提高勘探成功率。同时,结合实时数据反馈调整钻探策略,有效避免钻井事故,缩短钻井周期。二是促进环境保护与可持续发展。精准地质分析和钻探优化可以最大限度地减少对环境的影响,有效避免触及漏溢层、减少塌陷风险等,符合绿色低碳的发展理念,促进资源开发与环境保护的和谐共生。三是保障社会稳定性与能源安全。可靠高效的资源开发能力是保障国家能源安全和社会稳定的重要基础,平台有效提升了国内油气田资源自给率,间接减少了对外能源依赖,对于维护国家经济安全和战略利益具有重要意义。
专家点评:
近年来油气田勘探开发难度加剧,传统作业模式逐渐不能满足现有油气田高效开发的迫切需求。本案例自主研发勘探开发一体化协同研究平台,打通了油气田勘探开发全数据链,完成钻前、钻中、钻后的全流程数字化支撑,实现国产化替代,能够带动油气勘探开发领域信息化建设。