建数智赋能工程, 创智慧油田未来

www.chinaoilonline.com  2025-10-21 15:02:38
来源:华为智能矿业与油气

建数智赋能工程,创智慧油田未来

在科技革新浪潮奔涌向前的时代背景下,人工智能AI作为新一轮技术革命和产业变革的重要驱动力量,已成为培育和发展新质生产力的关键引擎。当前,人工智能AI发展已迈入大模型时代,全球能源行业的竞争格局正加速重塑,能源企业纷纷与科技领军企业强强联合,竞相布局技术创新高地,着力将海量复杂的行业场景数据和业务知识转化为未来发展的核心竞争力。面向未来,智慧油田建设的目标正从数字化、网络化向全面智能化、自主化演进,其核心在于构建覆盖油气(煤层气)勘探、开发、储运,生产、安全全链条的大模型智能感知、知识驱动与自主决策能力,实现智慧化。

中国石油始终以服务国家战略为己任、以“国之大者”为担当,作为全球领先的综合能源企业,将人工智能AI定位为战略转型核心驱动力,大力实施信息化补强、数字化赋能、智能化发展“三大工程”,加速构建“数智中国石油”。在此进程中,中国石油充分发挥全产业链场景优势,着力打造开放创新的行业昆仑大模型,构建智能化的新型基础设施体系建设,为落实“人工智能+”国家战略提供行业级示范样本。

2024年5月,中国石油联合华为等科技领军企业正式启动昆仑大模型建设工作,同年8月正式通过国家备案,成为中国能源化工行业首个通过国家备案的大模型。该模型采用混合专家架构(MixtureofExperts,MoE),深度融合勘探开发、能源化工领域多源异构数据,构建了具备超大规模参数和卓越泛化能力的行业昆仑大模型。

当前模型参数量突破3300亿个,覆盖26条业务线、119个业务域及100个核心场景,“十域百景千应用”的智能化生态体系已初步建立,并形成技术闭环。这使昆仑大模型不仅成为了“数智中国石油”建设的核心引擎,更能在“人工智能+”实践中持续发挥行业“头雁效应”。昆仑大模型已成为目前全球规模最大、覆盖最广的能源行业大模型之一,树立了行业智能化发展的新标杆。

长庆油田作为我国陆上最大的油气生产基地,连续多年保持年产油气当量6000万吨以上,肩负着保障国家能源安全的重任。长庆油田矿权横跨陕西、甘肃、宁夏、内蒙古、山西5省(区),覆盖鄂尔多斯油气盆地中的36万平方公里油气开发区域,是鄂尔多斯超级盆地油气勘探开发的主力军,建设管理着12.6万口油/气井、3000余座场站、13.3万公里管道的复杂生产场景。面对地域广、井站多、管线长、环境复杂等的规模压力,加之油气储层“低渗低压低产”效益开发挑战,叠加地震勘探、数字岩心分析、钻井压裂、动火作业、受限空间作业、黄河流域高敏感区域巡检、无人值守等高风险操作的安全管控难题,传统人工监管模式已难以满足新时代发展需求。在此背景下应运而生的“特殊作业隐患智能识别项目”(简称“项目”),以“训推一体、云边端协同”为核心理念,聚焦油气高危作业场景,积极探索智能体与能源行业融合的有效路径,为支撑昆仑大模型演进发展、破解行业安全管控难题、实现生产模式智能化升级提供“长庆养分”。在此形势下,长庆、华为、昆仑数智等科研人员联合攻关,以创新为纽带开展以数智化手段实现安全与效率及效益的协同提升,才能为油田高质量发展注入新动能。

为此,长庆油田围绕“数智中国石油”战略,以数字化转型2.0为目标,打造以华为“鲲鹏+?N腾+银河麒麟”技术栈为核心的新底座,实现了从底层硬件到上层应用的关键技术突破,并创新性地构建“中国石油集团云端集中训练――长庆油田区域推理统一管理――边缘井厂站实时推理”三级协同AI架构,建立了覆盖5大类、46项子场景的智能算法矩阵,显著提升了油田安全生产的智能化管控水平。

长庆油田将昆仑大模型深度运用于四维油藏建模、水平钻井优化、智能压裂决策、智能井站管控、生产运行优化、安全环保监控、泄漏智能检测等多种核心场景,通过对苏里格300亿立方米致密气高效开发,陇东350万吨页岩油效益建产,靖边(榆林)百亿方天然气智能采气厂、上古天然气处理智能工厂、镇北油田智能化管理示范区、智慧管网、安眼工程等重大工程所产生的多模态数据融合分析,将特定场景检测准确率从传统方法的78%提升至92%;在油气处理装置优化中,预测性维护功能使设备非计划停机时间减少50%,为能源行业智能化转型注入强劲动力。当前,长庆油田正全力推进“项目”建设,通过深化人工智能、大数据、云计算等新一代信息技术与传统能源产业融合,探索并实践出一条独具长庆特色的智能化发展道路。

在项目实施初期,长庆即以自主创新技术为基石,联合华为、昆仑数智等国内科技企业领军成功打造算力新底座。研究人员深入一线采集了200万张作业场景图像、15万小时视频数据,并建立包含1.2万条规则的安全知识库,为算法训练提供坚实基础。在技术体系构建上,坚持开放创新原则,依托华为“鲲鹏+?N腾+银河麒麟”技术架构,实现从底层硬件到上层应用的全链条自主创新,有效打破外部技术壁垒。

系统已覆盖长庆油田公司所有井、线、站和生产管理区域,完成三大核心能力建设:①百万级样本自动标注平台;②分布式算法增量学习框架;③轻量化模型端侧部署引擎。

首期工程已在油田多场景部署20个高精度模型,成功构筑起覆盖主要油气产区的智能安全防护体系,关键指标突破行业纪录,取得显著成效:

识别精度行业领先:特殊作业隐患智能识别准确率94.1%(较传统方法提升18.7个百分点)、召回率90.75%(提升32.5个百分点),漏报率在部分场景下低于0.5%。有效减少误报与漏报,降低高危操作误判率,减少无效告警干扰。

风险响应闭环管控:端侧推理时延<800毫秒,隐患实时上报,实现“风险感知-决策 ?处置”系统化闭环管控。

开发运维高效自主:样本标注自动化、自主化,开发效率提升至原来的3倍,运维成本下降40%,核心代码100%自主掌控。

作业效率显著跃升:高危作业人工监护介入率下降70%,安全管控压力减轻,整体作业效率提升25%以上。

安全与成本双优化:高危作业(如动火)安全管控能力显著增强,油田智能化综合运维成本降低18%。

该项目创造了能源行业价值范式:①安全革命:实现高危隐患100%实时感知,重大事故风险概率下降90%;②效能跃升:井站巡检效率提升5倍,年节约安全人工工时超50万小时;③开放创新:构建了中国AI全栈技术标准,降低行业智能化转型门槛。

尤为可贵的是,项目所淬炼出的“长庆范式”――全自主创新的硬核底座、三级协同的创新架构、业技融合的敏捷组织、开放共赢的生态理念,也为整个石油石化乃至流程工业的智能化升级提供了标准化、可复制的成功样板。长庆实践所验证的自主创新技术路径和落地方法论,已在大庆、塔里木等多个油田加速推广应用,有效降低了行业转型的门槛与试错成本,也是对“人工智能+”行动所要求的形成“以创新带应用、以应用促创新”的良性循环的成功诠释。

这标志着我国在全球范围内率先建立起能源行业“技术研发-场景验证-规模推广”的智能化创新范式,为全球流程工业提供中国方案,对筑牢国家能源安全防线方面具有重大战略意义。

“十四五”期间,长庆油田还围绕“勘探开发智能协同研究、生产运行智能管控、现场作业智能操控、经营管理能决策”四大发展方向,统筹实施了“长庆数智2.0”建设。攻关了三维地震数据智能分析、“三合一”影像智能识别等技术,实现了全盆地级地震数据的云存储与共享应用;通过智能油藏动态分析系统全年跟踪预警240个重点油藏开发指标,智能诊断8万余口油水井产量波动原因。建成了国内最大的工业互联网系统平台,实现了工业生产数据集中管控,打造了油气水井制度自寻优、智能关井、智能排水采气、场站无人值守、管道智能巡检等技术的应用,支撑了“大集中,大监督,大调度”新运营模式的全面形成,长庆油田也因此成为全国首批通过数字化转型成熟度国家标准四级认定的单位,转型成果入选国务院《中国的能源转型》白皮书。

总的来说,人工智能技术深度应用于油气生产关键环节,为长庆油田带来了隐患秒级发现、高危误判减半、效率显著提升、成本持续优化的直接价值,更在保障油田员工生命安全、夯实国家能源安全基石的层面彰显了深远意义。

长庆油田联合华为、昆仑数智等企业成功打造了全球首个通过大规模生产实践验证的“AI大模型+全自主创新”标杆案例,正全力推进长庆油田“大、强、壮、美、长”的新发展蓝图建设。我们愿继续携手全球战略伙伴,共同制定智慧油田国际标准和智慧示范区建设,乘人工智能东风,创智慧油田未来,共同推动世界能源产业安全、高效、可持续发展。