15大“智能”勘探开发技术，提速油气勘探开发力度
我国唐代著名诗人王维，在其不朽名篇《鸟鸣涧》中，用“月出惊山鸟，时鸣春涧中”诗句，形容寂静春山之中，一轮明月可以惊醒歇息山鸟，引发群山间小溪的阵阵鸟鸣声。而近期在国际石油行业，由于石油勘探开发新技术、新仪器、新装备的涌现，世界石油行业，特别是海洋石油行业，面临新的腾飞与突破，呈现一派“月出鸟鸣，春机盎然”的蓬勃景象。
如今，随着我国经济发展和城市化的不断推进，能源消费在快速增长，石油天然气对外依存度也日渐走高。在响应国家能源安全战略下，“三桶油”纷纷做出回应。例如，中海油提出“七年行动计划”，到2025年油气勘探工作量、地下油气储量均“翻一翻”。
在这样的背景下，我国油气行业的复苏和提速，也急需一轮“明月”，而这轮明月当属“第一生产力”的科技。近三年来，国际石油公司在油气勘探开发领域，从四项工艺范畴，大力引入与成功创新了15项新技术与新装备，并在不同程度上取得现场应用初步成果。这四项工艺范畴，包括地球物理勘探工艺、油气地质与油藏工艺、石油钻井测井装备工艺，以及油气田开发工艺等。具体说来，涵盖“智能”地球物理勘探系列技术、“智能”油藏地质系列技术、“智能”石油钻井测井系列技术，以及“智能”油气开发系列技术。地球物理勘探作业，是油气田开发中的“尖兵”。所以，在地球物理作业中运用现今时代最为先进的技术，对于发现更多及更大的油气田，有着举足轻重的作用。本篇文章我们将从“智能”地球物理勘探方面分享国际上的新技术及应用情况。
在这样的背景下，我国油气行业的复苏和提速，也急需一轮“明月”，而这轮明月当属“第一生产力”的科技。近三年来，国际石油公司在油气勘探开发领域，从四项工艺范畴，大力引入与成功创新了15项新技术与新装备，并在不同程度上取得现场应用初步成果。这四项工艺范畴，包括地球物理勘探工艺、油气地质与油藏工艺、石油钻井测井装备工艺，以及油气田开发工艺等。具体说来，涵盖“智能”地球物理勘探系列技术、“智能”油藏地质系列技术、“智能”石油钻井测井系列技术，以及“智能”油气开发系列技术。地球物理勘探作业，是油气田开发中的“尖兵”。所以，在地球物理作业中运用现今时代最为先进的技术，对于发现更多及更大的油气田，有着举足轻重的作用。本篇文章我们将从“智能”地球物理勘探方面分享国际上的新技术及应用情况。
使用“压缩传感勘探技术”的“智能”物探作业
美国石油界最先采用“智能物探”技术，在保证3D勘探图像精度前提下，大力减少物探作业采集数据的数量，从而缩短物探作业周期，降低作业成本，提高石油物探作业效率。美国公司的一项重要前沿技术，即为“压缩传感（Compressive Sensing）”技术。2015年以来，美国ConocoPhillips（康菲）石油公司开展“压缩传感（Compressive Sensing）”技术研究与应用，用以改进原有的常规3D石油物理勘探技术，获得重要进展。
1.“智能物探”技术背景当前随着油气勘探目标的日益复杂化，要求地震数据采集更加精细化。虽然世界石油公司仍然采用高密度地震数据采集，以满足地震信号采样的要求，但是常规3D地震数据采集，采集周期较长，生产成本较高。美国ConocoPhillips（康菲）石油公司利用“压缩传感勘探技术”，改进原有的3D石油地震勘探过程，在保持原有3D数字采集质量基础上，缩短地震数据采集周期，降低地球物理勘探成本。目前已经完成商业应用。
2.“智能物探”技术原理所谓“压缩传感（Compressive Sensing）”技术，是近10年来世界上迅速推广的一种计算机数字采集新技术。其原理是在数据采集过程中，通过设置相对较少的传感器，采集相对较少的数据，利用各种数据手段，获得尽可能多的原数据信息。详细说，在油气地球物理勘探中，通过采集相对较少的数据，经过系列数学转换，获得更多与更清晰的地质剖面信息。我们可以用智能手机照像作为实例，说明“智能物探”中“压缩传感”技术工作原理。常规智能手机照像时，拍照对象被均匀划分为“千百万个点”，也就是我们所说的照像机“像素”，以完成对物体影像的描绘。而我们若使用带有“压缩传感”技术的智能手机照像，则手机可以根据照像物体曲线的变化程度，与在整个图像中的重要程度，自动划分照像“像素”的密度，从而使同一照片在像素数量大为减少情况下，也能获得高质量与高清晰度的照片。
3.“智能物探”技术应用由于“压缩传感勘探技术”进行地球物理勘探时，采集的数据相对较少，故作业周期短，施工效率高。而且还保障原有的3D地球物理勘探作业成果质量。美国ConocoPhillips（康菲）石油公司，于2017年对此新技术进行商业应用。该公司在美国Alaska(阿拉斯加)进行的地球物理勘探作业，使用12缆深海物探船，拖缆间距为50m，而“双源”触发器间距为18.75m。在物探作业中，该公司利用“非规则优化采样（NUOS）”方法，进行震源间距变化，从最小间距12.5m到最大30m，改变震源发射点，从而达到最优物探效果。此外，在作业中，采用该公司研发的“压缩地震成像技术（CSI）”，包括“非规则优化采样（NUOS）”、混源采集技术、数据重建技术等，克服北极圈作业的环境与季节限制，获得高分辨率的地层图像。
“人工智能地震解释”技术
关于人工智能地震解释技术，最近的一次巨头间跨界合作当属去年5月份道达尔和谷歌云签署协议，开发人工智能。协议的核心是开发一套能通过读取地震数据信息（利用计算机成像技术）和自动分析技术文档（利用自然语言处理技术）对地下进行成像解释的人工智能程序。这套程序能让道达尔的地球物理、储层和地理信息工程师更快速高效地发现和评价油气藏。
1.“人工智能地震解释”技术背景所谓“人工智能地震解释”技术，实际上是“利用机器人进行石油物探的地震成果解释”。在当前世界各国的油气田的勘探开发中，地球物理勘探的数据的采集量越来越大，越来越多被各种文献称之为“海量”数据。伴随这一现象，世界各大石油公司雇佣的石油物探解释工程师也越来越多。这种数据量大，解释专家多的倾向，导致石油物探作业成本居高不下，而且解释周期也不断延长，无法满足世界各国勘探开发新的油气田的要求。
2.“人工智能地震解释”技术应用世界最早进行用于石油勘探的地球物理数据机器解释的公司，为美国Geophysical Insights公司。此公司位于美国Houston(休斯顿)，于2008年开始尝试运用人工智能，进行物探数据解释，公司开发世界著名的机器学习地震数据处理软件，Paradise®。美国Geophysical Insights公司将机器人学习技术、大数据分析技术等，成功用于地震数据解释、地层属性分析，特别是直接用于薄层油气藏解释、直接烃类指示（DHI）等方面。由于机器人学习与解释，减少地震解释的不确定性，从工艺上推动国际上定量地震解释技术的发展。此外，以色列公司在如何开展“人工智能地震解释”方面也值得参考。
以色列的Paradigm (帕拉代姆)地球物理公司，其为当今世界最大的地球物理软件开发与应用服务公司，在世界各国设有30多个子公司/代表处。2017 年，Paradigm公司应用“机器智能”与“无监督处理”的多层神经网络(Unsupervised Neural Networks)，进行地层岩石属性预测工作。这实际上是基于机器学习的地震解释技术的探索与应用。Paradigm公司开发用于岩相分类的机器学习算法，嵌入SeisEarth 解释平台，通过概率方法得到岩相数据体，以此描述岩相类型和分布。以色列的Paradigm (帕拉代姆)地球物理公司的机器学习与解释方法，不仅运行速度快，而且所需人力少。解释过程中，可以在量化不确定性分析时减少猜测，提供更加稳定的油藏描述结果。
该公司于2017年，应用相分类的机器学习算法，重新对美国二叠盆地地层数据进行分析，从而获得由各类岩性组成的3D 地质体。以色列Paradigm公司基于机器深度学习等人工智能技术的地震解释，充分利用海量数据，通过大数据分析，可大幅缩短模型处理时间。从而最终改善地震道属性实时计算，以及复杂地区盆地视觉分析，达到获得更精确的地下油气藏信息，提高钻探成功率的目的。在我国加大勘探开发力度的背景下，面临着人才、技术及设备等多方面的挑战。而在当下技术革新浪潮下，技术又是重中之重。对于推动我国油气勘探开发，从智能地球物理勘探角度，您认为还有哪些技术需要攻关或借鉴呢？欢迎添加小编微信交流。另外，下一篇文章，我们将从“智能”油藏地质方面，分享探讨哪些新技术对于加快我国油气勘探开发有着重大影响。
来源：石油圈
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