智能化是世界科学技术发展的大趋势，也是油气工业发展的大趋势。AI与油气工业融合发展，将引领油气技术颠覆性创新，推动油气工业从数字化迈向智能化。智能化将成为未来油气工业技术创新的主攻方向之一，将给石油工业带来一场全方位革命，催生智慧地质、智能油田、智能物探和智能钻井等。与此同时，为了增储上产和降本增效，油气勘探开发领域还将陆续推出或应用一些新技术、新工艺、新方法、新工具、新材料，它们与智能化一起将创造油气工业美好未来。

　　中国石油集团经济技术研究院能源科技研究所在长期跟踪国内外石油科技进展的基础上，结合20年来的国际石油十大科技进展评选结果，并借助专利地图等大数据分析手段，以及专家研讨和问卷调查，评选出近年最具影响力的15项油气勘探开发技术，以及未来10年最具潜力的15项油气勘探开发技术。

　　未来10年最具潜力的15项油气勘探开发技术，是当前在研、在试或在推广的新技术，有望得到商业应用或规模化应用。

　　智慧地质依托云计算、互联网+、大数据等信息技术，消除数字鸿沟，整合共享数据资源，是高弹性、高效率、高可靠、高智能的“地质云”平台。可实现地质调查信息高效共享和精准服务，以及一体化、智能化、多学科地球科学信息的协同。AI与地质研究的深层次地融合，将催生出智慧地质，实现由地质大数据向智慧地质的升级。

　　智慧地质涉及地球各圈层，包括地球形成与演化历史，地球物质组成及其变化，矿产资源形成、勘查与开发利用，人类环境的破坏、修复和保护等。智慧地质可为矿物勘查提供可视化线索，开创矿物学的全新方向。

　　量子计算具有超快的并行计算能力，可在极短的时间内处理、分析油气勘探中的海量数据，提高建模精度，使油气业务更高效、更快、更安全。未来量子计算不仅影响地质勘探、油藏模拟等涉及大量数据处理、分析和建模的领域，对石油化学工业行业也将带来一次颠覆。

　　数字孪生是指针对物理实体建立相对应的虚拟模型，并模拟物理实体在真实环境下的行为。数字孪生技术在油气勘探开发的应用持续不断的增加，大多数都用在作业及生产监控、风险预警与响应、作业及生产优化、方案设计与优化、资产管理等，加快了油气勘探的数字化转型。展望未来，数字孪生技术在油气勘探开发中将得到普遍的应用，助力油气勘探开发的智能化。

　　将以一个统一的数据智能分析控制平台为中心，结合人工智能、大数据、云计算等技术，对全资产范围内的数据来进行实时分析，完成资源的合理调配。能够直接进行油田生产优化运行、故障判断、风险预警等，最终实现全部油田资产的智能化开发运营。

　　纳米技术与提高采收率技术（EOR）融合集成，可解决传统EOR 技术不能解决或难以解决的问题。纳米智能驱油技术的研发思路是：纳米驱油剂的“尺寸足够小”，能够基本实现全油藏波及；“强憎水强亲油”，遇水排斥，遇油亲合，具有自驱动力，实现智能找油；“分散油聚并”，能够捕集分散油，形成油墙或富油带并被驱出。

　　纳米智能驱油技术有望成为提高采收率的战略接替技术，预期将大幅度提升最终采收率。

　　未来，油田开发将以纳米材料为基础，以化学改性为手段，在同一纳米材料上集成多种功能，真正赋予纳米材料目标性与智能性，将“一剂多能”“一剂多用”变为现实。

　　地下原位改质被称为“地下炼厂”，是通过对地下储层进行高温加热，将固体干酪根转换为轻质液态烃，再通过传统工艺将液态烃从地下开采出来的方法。该技术具有不受地质条件限制、地下转化轻质油、高采出程度、低污染等优点，一旦规模化应用，将对重质油、页岩油和油页岩开采具有革命性意义。

　　壳牌公司地下原位改质技术采用小间距井下电加热器，通过缓慢加热提升产出油气的质量，相对于其他工艺能回收埋藏极深的岩层中的页岩油，并省去地下燃烧过程，减少地表污染，降低对环境的危害。为了尽最大可能避免地下水污染，壳牌公司开发了独有的冷冻墙技术。试验结果为，电加热原位改质工艺所生产油气的能量值是所消耗能量的3 倍。

　　目前，业界正在探索大数据、人工智能指导下的高精准压裂技术和布缝优化技术，但真正能“闻着气味”走的压裂技术还有待研究和突破。

　　美国Quantico 能源公司利用人工智能技术，将静态模型与地球物理解释紧密耦合，对不良数据来进行质量控制，形成高精度预测模型。在二叠盆地和巴肯油田的100多口油井使用后，与邻井对比根据结果得出，优化后的完井方案不但可以使产量提高10%～40%，还能大大降低整体压裂作业成本。

　　随着大数据资产的积累和应用，结合人工智能、机器人、通信等技术的持续不断的发展，地震队在经历数字化发展时代后，将进入智能化时代。人工智能地震勘探技术涵盖数据采集、处理、解释和装备全产业链，采集中利用智能地震采集设计软件，配套物探装备“机器人”化、作业无人化、质控实时化等，并以超级计算为基础，利用AI技术，发展全流程的智能处理解释系统，建立多学科智能化协同工作平台，大幅度提高效率和精度，满足安全高效作业需求。人工智能物探技术应用已经起步，是推动传统地球物理行业升级转型的重要途径。

　　弹性波地震勘探技术以纵横波联合采集、超级计算为基础，提升多波数据处理解释、全波形反演、弹性波地震成像软件的性能，突破弹性波勘探数据量巨大、海量数据处理解释难关，最终实现全波场成像。弹性波地震成像是地球物理学追求的终极目标，处于研究起步阶段。

　　未来，大吨位横波可控震源等装备将取得突破、完成弹性波数据处理解释软件系统研发，可在速度建模、成像、矢量处理解释等方面取得进展。例如，解决气云区构造成像，提高中浅层信噪比、分辨率，提高流体检测精度的问题，实现从声波勘探到弹性波勘探的全方位转变，应用潜力巨大。

　　基于大数据和人工智能技术，实现测井装备制造、数据采集、实时处理解释、作业决策等全流程的自动化、智能化、智慧化、低碳化，实现以测井大数据为基础的井筒全生命周期管理，提高决策效率与精度，提升测井资料价值。

　　利用声波、电磁波等测井技术，将测井作业的探测范围由现在的数十米大幅度提高到井旁数百米和井间数千米，能有效填补传统测井与井间地震之间的探测空白，提供远距离、高精度的测井结果，增加对地层的认识。

　　随钻前探与随钻远探技术有利于随钻油藏描述和随钻地质导向，及时识别前方“甜点”及储层边界，及时作出调整井眼轨迹和钻井工程参数，更好地引导钻头钻达“甜点”，提高储层钻遇率和单井产量，降低吨油成本。展望未来，随钻前探与随钻远探技术将会探测得更多、更准、更远、更快，在随钻油藏描述和随钻地质导向方面发挥更大的作用，并成为智能钻井、智能油田的重要组成部分。

　　当前钻井井下信号传输方式主要是泥浆脉冲和电磁波，它们的信号传输速率有限；已投入商业应用的“软连接”有缆钻杆，其信号传输率很高，但依然不能向井下供电，各自信号中继站都要配置锂电池。国外已经研制出了一种有缆供电钻杆，但尚未投入商业应用。

　　未来，有望研制出多种技术路线的有缆供电钻杆。一旦有缆供电钻杆投入商业应用，有望颠覆当前的井下信号传输方式和井下系统供电方式，升级实时储层导向，催生井下电动智能导向钻井系统。

　　基于有缆供电钻杆，未来将发展井下电动智能导向钻井系统，其旋转动力来自地面或井下电动钻具。因为依靠电缆供电，可大大简化其结构，不再需要涡轮发电机、编码器、解码器、泥浆脉冲发生器、 CPU、数据储存器等，更容易实现导向的实时化、可视化、智能化、远程化，来提升地质导向效率和精度。其导向原理也可以是全新的纯电动智能导向。

　　在大数据、云计算、5G/6G、数字孪生、人工智能、量子计算等信息技术的推动下，当前的远程决策支持中心将升级为远程实时智能控制中心。

　　慢慢的变多的现场作业，比如定向钻井、固井、压裂、井下事故处理等，将在远程实时智能控制中心直接操控。

　　海洋油气生产呈现海底化趋势，即将越来越多的海上生产功能模块置于海底，组成海底生产系统。海底工厂是海底生产系统的技术升级版，实现海洋油气生产的全海底化，从而逐步降低海洋油气生产所带来的成本，避免飓风等恶劣海洋环境对海洋油气生产的影响。

　　展望未来，在人工智能的推动下，在海底工厂的基础上将发展智能化海底工厂，实现海洋油气生产全海底化、自动化、智能化、远程化、无人化。

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