●王 皓 蔣 珊 施大鵬 羅佐縣

當(dāng)前，人工智能（AI）深度嵌入各行業(yè)的時(shí)代正在到來(lái)。在算力、算法、大數(shù)據(jù)“三駕馬車(chē)”的驅(qū)動(dòng)下，人工智能正高速發(fā)展并在各行業(yè)掀起創(chuàng)新浪潮，催生出前所未有的新產(chǎn)品、新模式和新業(yè)態(tài)。機(jī)器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在全球油氣工業(yè)領(lǐng)域的融合由來(lái)已久，云計(jì)算引入之后，人工智能技術(shù)在勘探、開(kāi)采、運(yùn)輸和煉化等各個(gè)環(huán)節(jié)展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景。人工智能技術(shù)與油氣行業(yè)的深度融合以及應(yīng)用場(chǎng)景的持續(xù)拓展完善，將推動(dòng)油氣行業(yè)向更高效、更安全、更環(huán)保的方向發(fā)展，繼而引領(lǐng)一場(chǎng)更為深刻的產(chǎn)業(yè)變革。

人工智能在油氣行業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在油氣勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，人工智能技術(shù)在地震勘探與地震數(shù)據(jù)解釋處理、測(cè)井解釋、油氣層識(shí)別、鉆完井、油藏動(dòng)態(tài)分析與模擬、油氣田地面工程等業(yè)務(wù)方面均有一定程度的應(yīng)用。比如斯倫貝謝公司井筒數(shù)據(jù)綜合解釋技術(shù)以先進(jìn)的巖石物理為核心，覆蓋鉆井、測(cè)井、地質(zhì)、生產(chǎn)、油藏、地球物理、非常規(guī)和巖石力學(xué)等8個(gè)專業(yè)領(lǐng)域32項(xiàng)分析技術(shù)，用途貫穿油田從勘探、開(kāi)發(fā)到生產(chǎn)的整個(gè)生命周期，可為儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、油藏描述及工程作業(yè)提供一系列高質(zhì)量的地質(zhì)及工程參數(shù)，已完成上萬(wàn)井次作業(yè)。國(guó)內(nèi)油氣公司依托人工智能加快智慧油田建設(shè)步伐。中國(guó)石化西北油田基于石化智云平臺(tái)，基本實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)可視化、生產(chǎn)自動(dòng)化、油藏?cái)?shù)字化、管理信息化、決策智能化，建設(shè)成效顯著。中國(guó)石油建成夢(mèng)想云協(xié)同平臺(tái)、測(cè)井處理解釋一體化軟件與全新一代多井評(píng)價(jià)軟件等應(yīng)用平臺(tái)，油藏描述與模擬、測(cè)井多井解釋等方面的智能化應(yīng)用初見(jiàn)成效。中國(guó)海油應(yīng)用云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)，在渤海灣打造了國(guó)內(nèi)首個(gè)海上智能油田建設(shè)項(xiàng)目。

人工智能在儲(chǔ)運(yùn)方面的應(yīng)用，主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)識(shí)別、數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)提升油氣安全儲(chǔ)運(yùn)水平，做好用戶季節(jié)性需求預(yù)測(cè)，繼而支撐調(diào)度決策。首先是提供安全保障。油氣站場(chǎng)、管道線路目前主要通過(guò)安裝大量攝像頭及人工檢測(cè)來(lái)保障安全，但遇到大型工程、出現(xiàn)上千路攝像畫(huà)面時(shí)，人工識(shí)別監(jiān)控效果往往不佳，需要借用人工智能技術(shù)。其次是通過(guò)預(yù)測(cè)分析支撐經(jīng)營(yíng)決策。利用AI技術(shù)綜合處理運(yùn)輸儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的溫度、壓力、流量、設(shè)備狀態(tài)等參數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)負(fù)荷變化異常點(diǎn)繼而總結(jié)規(guī)律，給出優(yōu)化決策方案。以天然氣儲(chǔ)氣庫(kù)建設(shè)為例，目前業(yè)界一直朝著智能化儲(chǔ)氣庫(kù)方向努力，技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了地下儲(chǔ)氣庫(kù)、液化天然氣（LNG）接收站等多種類型。智能化儲(chǔ)氣庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用集中在智能監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)化控制等方面，目的在于提高儲(chǔ)氣庫(kù)的安全性和運(yùn)行效率。匹配完善的規(guī)章制度和操作規(guī)程后，儲(chǔ)氣庫(kù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行水平將得以提升。

在煉化行業(yè)，人工智能的應(yīng)用主要集中在提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備故障預(yù)測(cè)、產(chǎn)品質(zhì)量控制、環(huán)保管理與能源節(jié)約等方面。沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司與西門(mén)子等企業(yè)合作，依托AI、大數(shù)據(jù)、傳感器等前沿技術(shù)構(gòu)建全自動(dòng)數(shù)字化煉化產(chǎn)品生產(chǎn)線，有效降低了生產(chǎn)成本與產(chǎn)品周期。巴斯夫也與IBM合作，獲取并分析生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息以優(yōu)化工藝流程、降低生產(chǎn)成本。“十三五”以來(lái)，在國(guó)家智能制造戰(zhàn)略部署下，國(guó)內(nèi)煉化企業(yè)通過(guò)應(yīng)用大數(shù)據(jù)、云制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，建設(shè)了一批以經(jīng)營(yíng)決策、制造執(zhí)行、過(guò)程控制三層模型為基礎(chǔ)的智能煉化企業(yè)。這些企業(yè)在計(jì)劃調(diào)度協(xié)同、生產(chǎn)智能化、智能倉(cāng)儲(chǔ)、機(jī)器人巡檢、智能物流、智能化實(shí)驗(yàn)室、數(shù)字化交付等方面形成實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，推進(jìn)了企業(yè)管理模式的創(chuàng)新和發(fā)展。早在2012年，中國(guó)石化率先在國(guó)內(nèi)提出石化智能工廠的概念，按照“六統(tǒng)一”的信息化建設(shè)原則，推進(jìn)智能工廠及相關(guān)配套信息化項(xiàng)目建設(shè)，涌現(xiàn)出九江石化等一批國(guó)家智能制造標(biāo)桿企業(yè)。

國(guó)際能源公司深耕AI技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用

根據(jù)市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)莫多爾公司(Mordor Intelligence)研究分析，2024年全球油氣工業(yè)領(lǐng)域人工智能市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)為31.4億美元，到2029年將達(dá)到57億美元，2024年至2029年的復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為12.61%。其中IBM公司、C3.AI公司、微軟公司、英特爾公司等作為主要的技術(shù)服務(wù)商，與全球主要油氣企業(yè)開(kāi)展了廣泛合作。例如，C3.AI公司推出了C3生成式人工智能產(chǎn)品套件，預(yù)置的人工智能高級(jí)轉(zhuǎn)化器模型將加速石油和天然氣業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型；德國(guó)溫特斯豪公司去年宣布與IBM公司合作成立AI能力中心，專注天然氣和碳管理領(lǐng)域；斯倫貝謝公司今年年初與GeminusAI公司合作，將物理方法與過(guò)程數(shù)據(jù)相結(jié)合，快速、低成本地創(chuàng)建高度精確的人工智能模型；阿布扎比國(guó)家石油公司今年3月與AIQ公司合作，使用AI工具分析油藏?cái)?shù)據(jù)，以提高效率和安全性，同時(shí)降低排放和成本。

咨詢公司安永近期一項(xiàng)調(diào)查顯示，全球92%的石油天然氣公司將人工智能同油氣行業(yè)融合發(fā)展作為未來(lái)兩年的重點(diǎn)投資領(lǐng)域。這主要得益于近年來(lái)機(jī)器學(xué)習(xí)、預(yù)測(cè)分析和自動(dòng)控制系統(tǒng)等人工智能技術(shù)在油氣工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用和顯著成效。人工智能在油藏模擬、自動(dòng)鉆井、預(yù)測(cè)性維護(hù)、地質(zhì)測(cè)繪、安全監(jiān)控、過(guò)程自動(dòng)化和資產(chǎn)管理等業(yè)務(wù)場(chǎng)景中的融入提升了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化了決策流程。在油氣工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)以服務(wù)不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景方面，世界主要油氣公司扮演著領(lǐng)跑者的角色。比如，殼牌將AI技術(shù)應(yīng)用于材料研發(fā)、精密鉆井，bp利用AI技術(shù)進(jìn)行廠址選擇、預(yù)測(cè)性維護(hù)，道達(dá)爾研發(fā)對(duì)話式AI產(chǎn)品，雪佛龍?jiān)贏I油藏圖像處理方面卓有成效，?？松梨趯I技術(shù)應(yīng)用于鉆探數(shù)據(jù)收集、船舶跟蹤等方面，馬來(lái)西亞國(guó)家石油公司、沙特阿美公司則分別在預(yù)測(cè)設(shè)備故障、油藏建模和泄漏檢測(cè)等方面取得創(chuàng)新突破。

探索AI技術(shù)在油氣行業(yè)的應(yīng)用新場(chǎng)景

當(dāng)前，人工智能技術(shù)在油氣行業(yè)的應(yīng)用正逐步深化，從勘探開(kāi)發(fā)到儲(chǔ)運(yùn)，再到煉油行業(yè)的轉(zhuǎn)型，都體現(xiàn)了AI技術(shù)的巨大潛力。

隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)向深水、深層、非常規(guī)領(lǐng)域拓展，勘探開(kāi)發(fā)難度日漸加大。AI技術(shù)在勘探領(lǐng)域的應(yīng)用將主要聚焦以下幾方面：一是提高地質(zhì)勘探與油藏管理精度。人工智能能夠處理龐大的地質(zhì)、地震和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)，為油氣藏的識(shí)別和評(píng)估提供更為準(zhǔn)確和全面的數(shù)據(jù)支持。需進(jìn)一步通過(guò)深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，識(shí)別出隱藏在數(shù)據(jù)背后的模式和規(guī)律。通過(guò)對(duì)油田地質(zhì)結(jié)構(gòu)更加精準(zhǔn)的解析提高油氣資源發(fā)現(xiàn)成功率，降低勘探風(fēng)險(xiǎn)。在油藏管理方面，借助人工智能加強(qiáng)對(duì)地層變化和注采數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)分析、反映油藏的動(dòng)態(tài)變化。二是提升生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化水平。人工智能不僅能夠提供生產(chǎn)過(guò)程中的操作建議以優(yōu)化油田生產(chǎn)決策，還要能進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃，基于歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)信息制訂最佳生產(chǎn)計(jì)劃，使整個(gè)生產(chǎn)流程更加協(xié)調(diào)一致。三是加強(qiáng)設(shè)備健康監(jiān)測(cè)與維護(hù)。及時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別設(shè)備數(shù)據(jù)中的模式和異常，預(yù)測(cè)設(shè)備未來(lái)的健康狀況，并制定出最優(yōu)的設(shè)備維護(hù)策略。四是增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與安全管理能力。人工智能實(shí)時(shí)監(jiān)控功能可以為事故預(yù)防提供有力支持，通過(guò)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，幫助油田企業(yè)迅速發(fā)現(xiàn)異常情況并采取應(yīng)對(duì)措施，提高安全管理水平。

智能化儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，但仍面臨一些挑戰(zhàn)，如關(guān)鍵技術(shù)的突破、安全性和效率的提升等。國(guó)際油氣需求在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍將保持強(qiáng)勁，油氣儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模還將保持必要的增長(zhǎng)。油氣儲(chǔ)運(yùn)規(guī)模在增長(zhǎng)過(guò)程中將出現(xiàn)一些新場(chǎng)景，比如天然氣管網(wǎng)長(zhǎng)距離輸氫規(guī)模會(huì)逐漸擴(kuò)大等。儲(chǔ)運(yùn)新場(chǎng)景的出現(xiàn)要求AI技術(shù)在安全運(yùn)維、數(shù)據(jù)分析及決策方面進(jìn)一步發(fā)揮作用。長(zhǎng)遠(yuǎn)看，結(jié)合油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和安全生產(chǎn)的迫切要求，推動(dòng)大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備智能運(yùn)維中的融合應(yīng)用，建立數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的油氣儲(chǔ)運(yùn)體系，對(duì)保障油氣生命線安全可靠及長(zhǎng)周期運(yùn)行具有重要意義。

在煉油行業(yè)轉(zhuǎn)型過(guò)程中，人工智能技術(shù)與企業(yè)經(jīng)營(yíng)決策、制造執(zhí)行、過(guò)程控制等管控層級(jí)耦合，提升煉化企業(yè)智能水平，將有效助力煉油行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。在生產(chǎn)決策層面，要充分發(fā)揮人工智能的學(xué)習(xí)能力，通過(guò)大數(shù)據(jù)分析提高原油市場(chǎng)價(jià)格預(yù)測(cè)、原油采購(gòu)優(yōu)化、原油價(jià)值鏈一體化優(yōu)化、成品油物流優(yōu)化、基于知識(shí)圖譜的供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn)管理、客戶關(guān)系管理的智能化水平，高效率發(fā)掘數(shù)據(jù)資產(chǎn)價(jià)值，建設(shè)智能決策支持系統(tǒng)。在制造執(zhí)行層面，可應(yīng)用人工智能技術(shù)對(duì)裝置運(yùn)行數(shù)據(jù)、動(dòng)設(shè)備軸系監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、靜設(shè)備腐蝕監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，深度挖掘數(shù)據(jù)中存在的規(guī)律，建立裝置運(yùn)行專家知識(shí)庫(kù)、設(shè)備故障征兆庫(kù)，實(shí)現(xiàn)裝置生產(chǎn)過(guò)程專家指導(dǎo)，優(yōu)化生產(chǎn)操作；實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障預(yù)測(cè)性維護(hù)，從源頭杜絕安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患管控，提高安全管理水平。 應(yīng)用人工智能技術(shù)對(duì)能源管理系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)，提高節(jié)能環(huán)保水平，接納更多可再生能源，推進(jìn)生產(chǎn)綠色化。應(yīng)用人工智能技術(shù)高效率生成生產(chǎn)流程三維動(dòng)態(tài)模型，為故障排查、操作培訓(xùn)等提供支持。在過(guò)程控制層面，人工智能技術(shù)與先進(jìn)控制、實(shí)時(shí)優(yōu)化、智能裝備、自動(dòng)化儀表耦合，通過(guò)提高數(shù)據(jù)清洗、軟測(cè)量維護(hù)、先控模型維護(hù)、控制回路參數(shù)自整定、儀表故障智能診斷水平，最終提升了生產(chǎn)操控智能化水平，為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)賦能。

（作者單位：中國(guó)石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院）

評(píng)論：以“智”提質(zhì)，加速能源行業(yè)革新

●羅佐縣

自本世紀(jì)以來(lái)，可再生能源產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，低碳經(jīng)濟(jì)、碳中和已成為時(shí)代的熱門(mén)議題。這些趨勢(shì)的背后，無(wú)不依賴于技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)變需要強(qiáng)大的實(shí)力支撐，而技術(shù)的進(jìn)步正是其核心驅(qū)動(dòng)力，正是在這樣的背景下，人工智能（AI）技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并迅速崛起。

AI是新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵支撐技術(shù)，“人工智能+百行千業(yè)”有望引領(lǐng)新一輪工業(yè)革命，為高質(zhì)量發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。當(dāng)前形勢(shì)下，能源領(lǐng)域是對(duì)于應(yīng)用AI技術(shù)最為迫切和重要的領(lǐng)域之一。我國(guó)正在大力推進(jìn)能源革命，并致力于統(tǒng)籌優(yōu)化各類生產(chǎn)要素。無(wú)論是煤炭高效開(kāi)采還是清潔利用，無(wú)論是深層深水油氣還是非常規(guī)油氣的勘探開(kāi)發(fā)，無(wú)論是油品還是化工產(chǎn)品的生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和銷(xiāo)售，無(wú)論是智能電網(wǎng)還是虛擬電廠技術(shù)的應(yīng)用，均對(duì)海量數(shù)據(jù)的處理、模擬以及模型預(yù)測(cè)有著高度需求，對(duì)AI技術(shù)的應(yīng)用高度依賴。大力推廣AI技術(shù)在能源產(chǎn)供儲(chǔ)銷(xiāo)領(lǐng)域的應(yīng)用，是形成和發(fā)展能源領(lǐng)域新質(zhì)生產(chǎn)力、推動(dòng)能源革命走深走實(shí)的重大戰(zhàn)略選擇。

作為新時(shí)代能源革命的主體之一，能源企業(yè)要時(shí)刻牢記“能源的飯碗必須端在自己手里”的重要指示，積極投身于AI技術(shù)浪潮之中，擁抱AI技術(shù)時(shí)代。具體而言，能源企業(yè)應(yīng)將AI技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用與踐行能源消費(fèi)革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命、能源體制革命以及國(guó)際合作的行動(dòng)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。作為能源消費(fèi)主體，能源企業(yè)應(yīng)在節(jié)能降耗中廣泛推廣應(yīng)用AI技術(shù)，將智能控制系統(tǒng)與各類能耗指標(biāo)調(diào)節(jié)、能源消費(fèi)有機(jī)結(jié)合，做能效提升的先行者與表率；作為能源供應(yīng)主體，應(yīng)將能源綠色替代、穩(wěn)定供應(yīng)與AI技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，在電網(wǎng)智能調(diào)度、深水深層油氣勘探開(kāi)發(fā)等方面發(fā)揮AI技術(shù)提質(zhì)增效的潛力；作為技術(shù)革命主體，能源企業(yè)要視業(yè)務(wù)發(fā)展需要，立足所在行業(yè)發(fā)展特色，加大研發(fā)和技術(shù)示范力度，做好以AI技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)企業(yè)發(fā)展的規(guī)劃設(shè)計(jì)；作為體制革命的主體之一，應(yīng)打造匹配AI技術(shù)發(fā)展的企業(yè)經(jīng)營(yíng)體制與運(yùn)行機(jī)制，創(chuàng)建富有戰(zhàn)斗力的人才隊(duì)伍；作為國(guó)際合作主體，能源企業(yè)應(yīng)有兼容并包、攜手并進(jìn)的胸襟，放眼全球，與國(guó)內(nèi)外企業(yè)建立廣泛的戰(zhàn)略同盟，共同推進(jìn)AI技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)全球能源治理水平提升。

我國(guó)高度重視人工智能發(fā)展，先后經(jīng)歷“互聯(lián)網(wǎng)+”“智能+”“人工智能+”等發(fā)展階段。AI技術(shù)發(fā)展既是科技之變，也是時(shí)代要求。我國(guó)能源企業(yè)身處這一重大關(guān)口，一定能把握時(shí)代機(jī)遇，以AI技術(shù)應(yīng)用的強(qiáng)勁動(dòng)能推動(dòng)能源行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。