油氣增產工業軟件國產化跑出“加速度”

　　日前，我國在四川盆地深層頁巖氣勘探再獲重要突破，證實了深層、超深層寒武系頁巖具備規模增儲潛力，有望成為頁巖氣新的接替層系。國家能源局年初發布的2023年全國油氣勘探開發十大標志性成果顯示，隨著產量持續增長，非常規油氣已成為全國油氣增儲上產的重要支撐。

　　“非常規儲層是近年來增儲上產的熱點和難點。在油氣勘探開發領域，科學的壓裂方案是核心，壓裂軟件是必備工具。專業的軟件不僅是企業的核心競爭力，更是數字化轉型升級的重點。深化數智化技術攻關研究，開發承載地質工程一體化專業設計流程的壓裂軟件，打造完全自主知識產權的國產軟件，迫切且必要。”中國石油勘探開發研究院首席技術專家王欣說。

　　亟需軟件支持

　　近年來，我國油氣資源勘探開發向低滲透、深層油氣藏、海洋油氣藏、非常規油氣藏等新領域大步邁進，但這些資源絕大多數品位不高。“這些低品位油氣資源需要進行儲層改造，通過地面高壓設備向地下幾千米的地層注入大量'液體'和'砂子'，形成地下油氣路網，提高產量。”中國石油勘探開發研究院高級技術專家楊立峰說，“儲層改造技術成為助力油氣增儲上產高質量發展的工程技術利器。”

　　王欣表示，就非常規儲層改造而言，不論是從地質特點研究還是從施工過程來看，復雜的地質和工程條件，都對壓裂方案提出了更高要求。

　　此前，國內壓裂軟件一直停留在解決特定時期出現的某個生產問題階段，沒有面向全局的整體解決方案。形成的代碼穩定性差、計算效率低、不具備可操作性和可視化功能，無法轉化成面向廣大技術人員的商業化產品。

　　“要想進一步挖掘非常規油氣資源潛力，進行規模效益開發，需要個性化、特色鮮明且實用、高效的壓裂軟件。”王欣說。

　　“硬科技”解決真問題

　　在王欣看來，軟件與硬件裝備一樣，是核心技術的載體。“一方面，地下壓裂就像修一條或多條高速公路，用什么'材料'去修、路徑是怎樣的，由于埋藏很深，看不見摸不著，需要先進且合適的理論模型來支持做好優化設計。另一方面，由于非常規油氣水平井單井投資成本較大，壓裂工程不可逆，如果前期不做好優化部署，就無法形成順暢的'地下高速公路網絡'。”

　　油氣勘探開發工業軟件可以通過對地震數據、井筒數據、油藏數據等進行處理計算、模擬分析，使得勘探開發業務變得可計算、可量化，從而提高勘探開發決策的科學性，保障業務成果的準確性。

　　據王欣介紹，為支持保障勘探開發，國內自主知識產權的軟件FrSmart應運而生。據悉，研發團隊從國內常規和非常規油氣藏改造生產需求出發，采用國際上最先進的地質工程一體化、智能化和云化技術路線，攻克了11項卡點技術，編碼200余萬行，三維裂縫模擬結果與相同條件下的大物模實驗結果近乎一致。

　　“地質工程一體化技術路線是最適合致密油氣、頁巖油氣這樣非常規資源的儲層改造，能夠解決目前絕大多數油氣藏、多種井型及平臺井工廠化的壓裂模擬和產能模擬面臨的技術問題，增加多井工廠化拉鏈式壓裂模擬。關鍵模塊間'一鍵式'成果信息無丟失傳遞和繼承，將原先需要幾天、幾小時完成的工作，降低到分鐘級甚至秒級完成，準確程度和效率大幅提升，不斷為用戶提供更好的非常規儲層改造解決方案。”王欣說。

　　國產工業軟件未來可期

　　截至目前，該壓裂軟件已在中國石油、中國石化、中國海油、延長石油以及11所高校安裝了1394套。在頁巖油氣、致密油氣、深層煤層氣等非常規油氣資源領域示范應用3700余層段，應用反饋良好。

　　隨著油氣開發由平面開發向立體動用轉變，計算規模逐年增加，對工業軟件計算效率提出了更高的要求。智能化轉型也成為油氣勘探開發工業軟件的發展趨勢。

　　楊立峰表示，隨著近年人工智能、云原生技術的快速發展和硬件能力的提升，儲層改造軟件正向著精細化、智能化、硬件一體化、云化方向發展。“一是數值模擬更精細，二是優化設計更智能。將人工智能技術融合到軟件中，充分利用已有的數據資源，實現智能設計。同時，通過智能化流程，對模擬計算的方案實現智能化調參優化，以最少計算資源找到最優方案，提高設計效率，降低用戶時間成本。另外，通過軟件與硬件的在線交互聯動，實現現場車組和井下設備的遠程或智能自動調控，最終實現無人值守，降低人工成本。”（記者 渠沛然）

　　轉自：中國能源報

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