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人工智能技术在岩石物性测试设备研发中的应用

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成果主要完成人

王 丽、王 科、陈洪斌、何家欢、谭 杰、张琳羚、丁 钊、张 伟

项目概况

1、成果简介 岩石物性参数是油气田勘探开发中最重要、最基础的参数,直接关系到油气藏储量的评价、钻井方案设计、开发方案的编制、增产措施的制定等关键环节,现主要通过实验室相关方法获取该项参数,因此岩石物性测定分析实验技术在油气田勘探开发过程中具有极其重要的地位。随着国家对油气资源的需求日益增加,对该项实验技术生产效率提出了更高的需求,与此同时,中石油西南油气田分公司实验室正逐步向信息化、数据化、自动化、智能化方向发展,为该项实验技术自动化升级创造了条件。为此,本项目通过运用人工智能技术,集成分析实验信息化技术和仪器设备自动化升级改造技术,将原来仅靠人工进行的实验操作和实验数据处理流程,通过人工智能手段实现实验操作机械化、数据分析智能化,以此实现岩石物性分析实验效率的成倍提升。 2、主要创新点 (1)打破传统单一自动化改造设计思路,创新运用机械+信息融合技术,实现岩石物性测试技术自动化操作、信息化处理一体化。在顶层设计上从实验流程、实验数据处理、实验数据传输等各方面考虑测试技术的智能化,将人员精细化操作及经验性判断融入设计理念,确保该项技术设计方案切实可行。 (2)打破传统单一的达西定律、波义尔定律等该项实验技术数学思想,创新运用逾渗网络数学模型、复变函数等开展数值模拟,优化分析测试理论模型。提出孔洞型储层孔隙结构有序网络构建技术,建立的分析理论尤其适合低孔低渗储层,攻克了原有理论认识不足的问题。 (3)研制满足现场实际需求的自动化实验装置,从设备机械系统、中间传输系统、控制系统等实施全方位自动化改造。结合现有实验条件、定制化的岩心物性测试通用型配件,通过机械结构实现自动化上、下料,自动称量并将测量数据自动发送至上位机计算实现自动存储。通过现场反复调试,以实现尽可能多的替代人的重复劳动,将实验人员从繁重的岩心孔隙度测试任务中解放出来,以此提高生产效率与科技实力。 (4)在勘探开发信息化系统中嵌入岩石物性分析数据处理算法,建立设备运行标准化的监控流程,形成一体化的系统流程,实现了对设备全生命周期的动态管理。建立了合规风险识别的预警机制和设备信息化管理层审批的合规性流程,通过对不同岗位分别授予不同的信息共享权限,使设备数据的使用和分享更加开放和准确,实现分公司内部分析数据和实验设备信息的共享,提高设备的使用效率。 (5)推行实验室工厂化流程模式,运用信息化手段,对岩石物性分析测试关键环节进行质量控制,包括建立设备运行环节、样品传输环节、分析测试环节、数据处理环节等控制机制,为每个关键环节配备质量负责人,将原有的实验操作人员培训为质量监督人员、运行维护人员,确保实验操作和数据处理流程规范化、程序化,从根本上提升实验设备利用率,提升分析实验运转效率。