Лидером рынка по поставке высокотехнологичных решений для нефтегазовой отрасли являются США. Однако в последние годы за первенство активно борется Китай, который, как отмечают отраслевые эксперты, по ряду показателей уже превзошел США.
Платформа когнитивных вычислений Е8 от CNPC
В практическом применении технологий искусственного интеллекта наиболее далеко продвинулась Китайская национальная нефтегазовая корпорация (CNPC). В партнерстве с компанией Huawei она создала платформу когнитивных вычислений E8, которая использует такие технологии искусственного интеллекта, как: графы знаний, обработку естественного языка и машинное обучение для создания, расчета и применения систем знаний. Это обеспечивает интеллектуальные методы анализа для исследований в области разведки и добычи нефти и газа, а также управления производством.
Эксперты «Новосибирского Научно-Технического Центра» отмечают, что платформа E8 помогает расширить доступ к запасам углеводородов и одновременно снизить затраты. С её помощью менеджмент может использовать результаты, полученные на основе обработки массивов данных, для принятия более быстрых и обоснованных решений. Компания CNPC развернула пилотные проекты по применению платформы на нефтяных месторождениях Даган, Дацин, Чанцин и на ряде других.
Платформа когнитивных вычислений компании CNPC — это общая, открытая и масштабируемая вычислительная площадка ИИ. Она предоставляет универсальную среду для разработки искусственного интеллекта, начиная с обработки данных, машинного обучения, выпуска моделей и заканчивая применением выводов, сообщили эксперты «Новосибирского Научно-Технического Центра».
Платформа включает пять модулей: обработку данных и анализ характеристик, обработку естественного языка и построение графов знаний, 120 интеллектуальных алгоритмов и визуальных конвейеров машинного обучения, а также открытый супермаркет интеллектуальных сервисов.
Площадка предоставляет пользователям 35 общих интеллектуальных сервисов и высокопроизводительные вычислительные мощности, включая интеллектуальные вопросы и ответы, поиск знаний, рекомендации и генерацию текстов.
Интеллектуальная нефтепромысловая технологическая платформа от CNOOC
Китайская корпорация Sinopec, специализирующаяся на добыче газа и нефтепереработке, начала развитие в области искусственного интеллекта в 2012 году, создав платформу Oilfield Smart Cloud Industrial Internet Platform, которая глубоко интегрировала новое поколение IT и корпоративные бизнесы, способствуя модернизации и цифровизации предприятий.
В марте 2020 года Китайская национальная морская нефтяная корпорация (China National Offshore Oil Corporation, CNOOC) официально опубликовала план, имеющий целью создание интеллектуальной нефтепромысловой технологической платформы для формирования интеллектуальных месторождений и достижения управления данными для разведки и разработки.
При этом, в отличие от CNPC, представители которой уже показали на выставке CIPPE 2024 реализованные продукты применения искусственного интеллекта в области видеоаналитики, а также работы с интерпретацией геологических данных для нефтегазовой отрасли, Sinopec и CNOOC пока не демонстрируют рынку практические проекты в этой области.
Искусственный интеллект в разведке и разработке месторождений
Компания CNPC совместно с министерством по науке и технологиям Китая работает над созданием методик, связанных с объединением оборудования в единый сетевой контур для обеспечения непрерывного потока скважинных данных в реальном времени, а также дистанционный каротаж (каротаж — разновидность геофизических исследований скважин).
Предварительные достижения планируется применять в небольших масштабах. Также задекларированы исследования и разработки интеллектуальных скважинных роботов для выполнения внутрискважинных операций.
В настоящее время в Китае в секторе нефтяной геологоразведки и разработки месторождений существует много программных пакетов для анализа изображений керна, способных автоматически идентифицировать литологию (литология — наука об осадочных породах, их составе, строении, происхождении и закономерностях пространственного размещения).
В исследовательском институте PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development китайские специалисты построили модель прогнозирования литологии, а в качестве обучающих образцов взяли данные каротажа, интерпретированные профессионалами.
Специалисты ведущего университета Китая в нефтегазовой отрасли Southwest Petroleum University разработали подходы к вероятностному моделированию заводнения в карбонатных коллекторах, используя метод кластеризации потоков.
В Китае разработаны платформенные приложения, такие как: CNPC Dream Cloud Collaboration Platform; интегрированное программное обеспечение LEAD для обработки и интерпретации каротажа; а также новое поколение многоскважинной оценки пласта CIFlog.
В стадии разработки находятся методики использования искусственного интеллекта в описании и моделировании пластов и интерпретации результатов каротажа в масштабе множества скважин в секторе месторождения и системы геонавигации для горизонтального бурения. Все эти разработки были представлены на выставке нефтехимического оборудования и технологий в Пекине, рассказали эксперты «Новосибирского Научно-Технического Центра».
Геофизические исследования с помощью искусственного интеллекта
Для геофизических исследований переход от традиционных сейсмических бригад в цифровые становится реальностью. В китайских сейсмических бригадах применяются такие IT-технологии, как интернет вещей и облачных вычислений, интегрируемых с геофизическими методами сбора данных. Это позволяет осуществлять беспроводное и визуальное цифровое управление полевыми задачами, персоналом, оборудованием, оптимизировать рабочие процессы, а также реализовать интеллектуальное стимулирование контроля качества в режиме реального времени.
Нейронные сети в нефтегазовой отрасли
Китайские ученые используют сверхточную нейронную сеть для обучения на синтетическом или реальном наборе сейсмических данных, строят интеллектуальные модели распознавания разломов и автоматического определения вероятности существования и угла наклона разломов.
Китайские специалисты из Bereau of Economic Geology разработали конволюционную нейросетевую модель, которая может выполнять обнаружение разломов и оценку угла наклона одновременно. Для обучения сети используются тысячи трехмерных синтетических шумовых сейсмических изображений и соответствующих им изображений разломов, чистых сейсмических изображений и нормальных сейсмических векторов, сгенерированных автоматически.
Примеры применения показали, что сеть превосходит традиционный метод в обнаружении разломов и расчете наклона отражений. В настоящее время проводится все больше исследований по распознаванию сейсмических фаций на основе глубокого обучения.
С развитием технологий искусственного интеллекта, таких как машинное обучение, китайские исследователи напрямую применяют нейронные сети для классификации и распознавания форм сейсмических волн в нефтегазовой отрасли.
Исследования и разработки в области интеллектуального программного обеспечения для бурения и ремонта скважин еще не получили широкого распространения в Китае, однако страна обладает своим программным обеспечением в области проектирования, мониторинга и оптимизации процессов бурения и заканчивания, рассказали эксперты «Новосибирского Научно-Технического Центра».
Ученые PetroChina Research Institute of Petroleum Exploration & Development прогнозируют добычу нефти зрелых наземных месторождений, разрабатываемых с помощью закачки воды или пара нагнетанием, благодаря использованию двух алгоритмов машинного обучения: линейной регрессии и рекуррентной нейронной сети. При таком подходе не требуется ни геологическая модель, ни численное моделирование пласта, отмечают учёные.
