对于低孔低渗、连通性差的致密气储层,通过新型压裂技术构建高效渗流通道,采用分段多簇增加人工裂缝密度,优选变黏滑溜水造缝携砂扩大改造半径,匹配高强度加砂构建裂缝长期导流与渗流能力平衡,实现致密气产能高效释放。推广工厂化压裂、应用石英砂替代陶粒,单井成本降低20%-30%。基于储层甜点评价技术精准识别高产区,通过数值模拟优化参数,建立“设计-施工-评价-优化”闭环管理,减少无效施工。
对于深层页岩气埋藏深、温度高、应力高、断裂复杂等挑战,压裂聚焦提高改造体积与套变压窜复杂防控,应用体积压裂理念,历经多轮次工艺参数迭代,构建了深层页岩气精细改造技术系列,采用高排量与小簇间距设计,利用应力干扰增加裂缝复杂度,缩短渗流距离;优化高强度细粒径支撑剂组合和纤维伴注工艺,实现远端裂缝支撑剂运移铺置和长效支撑;创新多轮次停泵+暂堵压裂工艺,破解断裂带压窜难题。结合储层甜点分布优化设计参数,依托微地震+井口高频的实时压裂调控技术,构建起深层页岩气精准改造技术范式。针对筇竹寺组新层系储层厚、高角度缝发育特点,通过搭建科研-生产一体化平台,整合各方资源,凝聚科研力量,秉承“工程提需求,地质拿方案”的地质工程一体化工作模式,剖析低电阻成因与提产潜力,基于精细三维地质建模明确改造对象,精准评价地质工程甜点及开发风险,构建基质段“均衡扩展-高效铺置一体化”、裂缝段“扩缝-支撑-封堵一体化”的差异化压裂设计理念;压裂中基于压裂施工响应实时调整,压裂后“一段一分析、一段一反馈、一段一迭代”,确保方案设计高质量落地。
对于超深层气藏高压、含硫、井超深,气水关系复杂,气井生产动态特征及井下管柱复杂,井底废弃压力高,开展超深井井筒积液诊断与预警、超深井复合排水采气、超深井免修井排水采气关键工具攻关及试验,形成7000米级排水采气技术,支撑双鱼石栖霞组等公司重点上产区域稳产。开展高压过路层气上窜控制,超高压环空异常诊断研究,最大限度减少非生产安排的异常关井。
在既有气田数智化和配产实践基础上,可面向气藏群-井网-场站-管网,构建融合构造、储层参数、井史、工况和管输约束的一体化数字孪生模型,叠加机器学习等方法,实现不同配产方案下产量、压力、含水、含硫等的多情景预测,通过构建融合机理模型与深度学习的智能预警系统,实时采集气井生产参数、设备状态及环境数据,利用LSTM等算法建立动态异常识别模型,对气井运行状态进行持续监测与趋势分析。通过提前识别潜在异常,如压力突变、流量异常等,实现从被动响应到主动预防的转变。在预警触发后,系统自动匹配历史案例库,生成精准处置建议,指导现场人员快速采取措施,避免生产中断与设备损坏。
在构建适配采气工程的AI模型体系方面,首先建立统一的数据湖架构,整合勘探开发、生产运行、设备监测等多源异构数据,实现数据的标准化采集、清洗与融合,打破传统“数据孤岛”,围绕井-段-层-设备建立统一编码和元数据体系,明确采气、储气库业务的精度、质量、安全分级要求,建设面向建模的“特征仓+标签仓”,通过合理的冷热分层和安全策略提升长期持久性与可管理性。其次,围绕业务场景构建分层模型体系,底层为数据模型,支撑结构化与非结构化数据的统一管理;中层为工艺模型,涵盖排采、举升、管网等核心环节的机理与参数优化;顶层为决策模型,结合行业知识与AI算法,生成动态优化策略。打通数据湖、业务系统和建模平台之间的数据服务链路,按业务与模型需求反向设计采集口径和接口规范,实现“业务数据化、数据业务化”,使“数据从何而来、到何而去”的治理逻辑在制度和系统层面可视、可控。通过将AI嵌入既有配产流程,由经验型配产逐步升级为可解释、可量化的智能配产,在气源总量相对刚性的前提下,提高整体动用效率和调控精度。
破解数据与技术协同的瓶颈,首先数据层面需建立行业级数据标准与共享机制,明确数据权属与安全边界,解决跨部门数据流转与质量一致性问题;其次,技术层面需培养既懂石油工程又精通数据科学的复合型团队,建立“业务-技术”双轮驱动的协作模式,确保模型开发与现场需求精准匹配;然后落地层面应聚焦气田开发痛点,如低渗透储层的精细调控、复杂井况的实时适应,避免盲目追求技术先进性而忽视工程实用性。尤其在边际气田开发中,需设计轻量化、高鲁棒性的AI解决方案,降低部署门槛。
在相国寺储气库智能配产基础上,可进一步将AI扩展至多库协同:综合考虑不同库型、井筒能力、库容利用率及季节性需求,构建多库联动优化模型,为“配产+配注”组合提供自动寻优方案,实现高峰供气能力、调峰深度与工程安全的综合最优,更好支撑“冬季保供-全年平衡”的中长期部署。同时,围绕压缩机、脱水、计量等关键设备,建立能耗与工况模型,在满足供气与安全约束前提下优化启停顺序、负荷分配和运行参数,降低单方能耗和运行成本,把数智化红利直接体现在运营成本下降和能效提升上。
前瞻布局数据与技术协同,预留智能化发展空间。在稳妥可控前提下,可分步引入前沿技术,增强体系的可演进能力:一是结合通用大模型发展趋势,培育面向采气、储气库的“行业模型”,在动态产能预测、参数推荐、文本化工况指引等方向形成统一智能底座;二是关注量子计算在复杂油气藏模拟与优化中的应用前景,择机开展小规模试点,为下一代高性能数值模拟预留接口;三是探索利用区块链等技术,对跨部门、跨系统流转的关键数据进行可信记录和可追溯管理,为未来更大范围联合建模和数据协同提供安全与信任基础;四是推动XR+AI在安全培训和复杂工况演练中的试点,在井下作业等高风险场景开展沉浸式仿真培训,提升一线人员对智能系统的理解和信任度。
未来,西南油气田公司要持续深化技术创新突破,推动非常规气开发向更高质量、更可持续方向发展,为我国能源结构转型与产业高质量发展提供示范引领,赋能“气大庆”。
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