近日,Energy China Forum (中國能源論壇,簡稱ECF)2025第十五屆亞太非常規(guī)能源大會在上海舉辦。ECF自2011年創(chuàng)辦以來,已逐步發(fā)展成為我國非常規(guī)能源領域跨學科、跨行業(yè)的重要交流平臺。在本屆大會上,來自10多個國家的300余位專家學者圍繞大會主題“能源未來:智能驅動,低碳協(xié)同”展開深入探討,涵蓋地質機理、智能工程、儲層改造、碳減排等多個方向,集中展示了我國非常規(guī)能源領域在智能化、數(shù)字化和低碳化方面的最新探索,并展望了智能與創(chuàng)新協(xié)同驅動的未來能源體系。多項智能化鉆井、壓裂和監(jiān)測技術集中發(fā)布。
與會專家表示,新一代智能技術已從非常規(guī)能源開發(fā)的“輔助工具”升級為“核心引擎”,沒有智能化的深度賦能,就沒有非常規(guī)能源的規(guī)模化、效益化開發(fā)。未來,以通用人工智能(AGI)為代表的顛覆性技術將重塑全球能源產(chǎn)業(yè)格局。
1 構建全生命周期的數(shù)智化協(xié)同
AI賦能,解鎖非常規(guī)油氣“高效、安全、低碳”新價值。
在技術交流環(huán)節(jié),與會專家指出,非常規(guī)油氣(如頁巖油氣、致密油氣、煤層氣等)要實現(xiàn)規(guī)模化、效益化開發(fā),必須“吃透”資源稟賦與地質特征,構建地質-工程-智能一體化的協(xié)同體系。
目前,隨著科技的進步,世界油氣產(chǎn)業(yè)正從常規(guī)油氣領域邁向以頁巖油氣為代表的非常規(guī)油氣領域。截至2024年底,全球非常規(guī)油氣產(chǎn)量達24.6億噸油當量,占當年全球油氣產(chǎn)量的29.6%。我國共發(fā)現(xiàn)10個頁巖氣田,探明頁巖氣地質儲量3.5萬億立方米。2024年,頁巖氣產(chǎn)量達257億立方米;頁巖油三級儲量近70億噸,產(chǎn)油量615萬噸。
中國工程院院士郭旭升指出,我國頁巖油氣具有“二元”富集特征:沉積環(huán)境是富集高產(chǎn)的基礎,保存條件是富集高產(chǎn)的關鍵。具體而言,沉積環(huán)境決定“源儲耦合”關系及頁巖油氣富集類型,是“成烴控儲”的基礎;良好的保存條件是頁巖油氣“成藏控產(chǎn)”的關鍵。基于“二元富集”統(tǒng)一性新認識,要以“源-儲-保”關鍵地質指標為依據(jù),結合工程、經(jīng)濟和風險指標,貫穿資源量、儲量和產(chǎn)量評價主線,在統(tǒng)一平臺上開展頁巖油氣分類分級評價,構建數(shù)據(jù)-模型協(xié)同驅動的人工智能評價技術,開展數(shù)據(jù)治理-模型迭代-生產(chǎn)檢驗的反復優(yōu)化,最終確定最優(yōu)的綜合價值評價模型,實施科學有序的動用策略,用最少的時間、最少的投資,將資源轉化為儲量和效益產(chǎn)量。
中國科學院院士鄒才能認為,非常規(guī)油氣科技創(chuàng)新助推了非常規(guī)油氣工業(yè)革命,非常規(guī)油氣已從能源補充升級為“主角擔當”;非常規(guī)油氣要實現(xiàn)規(guī)模化效益開發(fā),要通過多能源協(xié)同、多環(huán)節(jié)融合、智慧開發(fā)等形成高效安全的能源利用系統(tǒng)。
結合我國非常規(guī)能源的資源稟賦及開發(fā)實際,與會專家指出,要搭建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺,推進多學科融合與建模數(shù)模一體化,通過精細化地質模型實現(xiàn)開發(fā)降本增效;油氣田企業(yè)要依托AI算法解析海量地質數(shù)據(jù),精準識別有利儲層,讓智能探測從“找資源”升級為“選優(yōu)資源”;要通過智能系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)模儲層精準雕刻,從而優(yōu)化開發(fā)方案,大幅提升鉆遇率和資源動用率。
2智能監(jiān)測讓油氣藏“無處藏身”
推動非常規(guī)油氣開發(fā)從“經(jīng)驗施工”邁向“數(shù)據(jù)驅動實時調控”新質時代。
目前,全球各大油氣田將光纖傳感技術應用于勘探開發(fā)領域,分布式光纖傳感器與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術構建起“實時監(jiān)測神經(jīng)網(wǎng)絡”。中國石油東方地球物理勘探公司高級技術顧問余剛認為,分布式光纖傳感技術是一種平衡經(jīng)濟、工程及解決勘探開發(fā)問題的新型采集方式。“光纖+智能”構建了實時油藏管理體系,可在油氣開發(fā)平臺實時監(jiān)控地面裝備、井下多物理參數(shù)等,實現(xiàn)智能化高效率作業(yè)。
通過壓裂構建的人造裂縫型油氣藏,具有動態(tài)變化的“新指紋”特色,其產(chǎn)能表現(xiàn)與裂縫動態(tài)特征密切相關。但現(xiàn)有監(jiān)測技術只對裂縫長度、高度及擴展范圍進行監(jiān)測,對關鍵產(chǎn)能參數(shù)缺乏有效監(jiān)測。中國石油在浙江油田運用高頻壓力波裂縫監(jiān)測技術,為地質-工程一體化效益開發(fā)提供了技術支持,形成了人造油氣藏監(jiān)測評價的新范式。該項技術也作為本屆ECF能源技術創(chuàng)新獎十周年代表成果在會上進行了展示。
浙江省石油學會理事長梁興認為,高頻壓力波裂縫監(jiān)測技術借助云端將超算“搬到”井場,由井場設備壓縮或解析后再發(fā)送云端,通過云端數(shù)據(jù)傳輸和解釋分析快速傳回現(xiàn)場,形成數(shù)據(jù)采集-傳輸-分析-傳回-反饋一體化高頻壓力波智能云平臺,構建云端一體化實時決策系統(tǒng)、油氣井“監(jiān)測-診斷-調控”閉環(huán)平臺,將地下不可直觀的油氣藏地質結構和油氣藏流體行為,轉化為基于工業(yè)化多參數(shù)、可量化、可預測儲層模型的透明化人造氣藏地質工程一體化評價決策系統(tǒng),推動了非常規(guī)油氣開發(fā)從“經(jīng)驗施工”邁向“數(shù)據(jù)驅動實時調控”新質時代。
3智能鉆井和智能壓裂是未來趨勢
推動行業(yè)范式向“數(shù)據(jù)-算法雙輪驅動”智能化模式轉型升級。
石油工程實踐表明,智能感知技術可精準捕捉低滲透儲層矢量特征,為井網(wǎng)部署和壓裂優(yōu)化提供支撐。石油工程決策支持系統(tǒng)可整合專業(yè)模型與AI算法,接入多維度地質和工程信息,為鉆完井施工提供全流程科學決策依據(jù),從而提升開發(fā)效率。
會上,來自中國石油、中國石化的專家重點介紹了“長龍?zhí)枴敝悄茔@井系統(tǒng)與 Idrilling(應龍)科學鉆井系統(tǒng)的實踐成果。
今年5月21日,中國石油發(fā)布“長龍?zhí)枴敝悄茔@井系統(tǒng)1.0,實現(xiàn)了鉆井全流程自動化閉環(huán)控制。中國石油長城鉆探工程公司副總經(jīng)理羅凱認為,智能鉆機重塑了鉆井現(xiàn)場勞動場景、智能井場重塑了井場工作模式、智能決策平臺推進了鉆井技術革命。智能鉆井系統(tǒng)是深井、復雜井作業(yè)的核心賦能工具,持續(xù)推進鉆井技術與人工智能的深度融合,將提升現(xiàn)場作業(yè)的智能化決策能力,進一步解放勞動力、縮短鉆井周期、降低作業(yè)成本,推動“經(jīng)驗鉆井”向“科學鉆井”轉型。
為解決傳統(tǒng)鉆井現(xiàn)場感知弱、優(yōu)化效率低、控制協(xié)同不足等問題,中國石化自主研發(fā)了 Idrilling (應龍)科學鉆井系統(tǒng)。該系統(tǒng)融合人工智能大模型技術,實現(xiàn)了鉆定測錄協(xié)同、鉆臺無人化、井場少人化,讓地下復雜變得可計算、讓鉆井效率變得可預見。中國石化經(jīng)緯公司副總經(jīng)理許利輝認為,人工智能的核心在于將鉆井從一種依賴經(jīng)驗的“技藝”轉變?yōu)橐豁椈跀?shù)據(jù)的“科學”。智能鉆井深度融合了信息技術、人工智能、自動化控制與鉆井工藝,是未來發(fā)展方向。在當前鉆井工藝技術體系持續(xù)演進的背景下,應推進大模型驅動的智能鉆井技術協(xié)同發(fā)展,實現(xiàn)人工智能技術與傳統(tǒng)鉆井工藝的深度整合,推動行業(yè)范式從傳統(tǒng)“經(jīng)驗驅動”模式向“數(shù)據(jù)-算法雙輪驅動”智能化模式轉型升級。
中國石油工程技術研究院井下作業(yè)研究所副所長張楊認為,北美非常規(guī)頁巖油氣壓裂主體技術基本定型,監(jiān)測技術和人工智能將加速推動壓裂產(chǎn)業(yè)升級,閉環(huán)壓裂和智能壓裂呼之欲出。我國頁巖油以陸相沉積為主,地質與工程“甜點”匹配度差,要以自動化、可視化、標準化、智能化為基礎,以地面裝備自動化、井下數(shù)據(jù)可視化、施工控制智能化、遠程決策交互化為核心,構建仿人智能壓裂工作系統(tǒng),實現(xiàn)壓裂施工信息自動化采集,智能化實時監(jiān)測、預警、評價、調控,促使作業(yè)速度提升30%、井下復雜情況降低50%、產(chǎn)量提升10%~20%。
中國石化石油工程公司井下特種作業(yè)首席專家盧云霄認為,地質工程一體化高效壓裂是非常規(guī)油氣藏增產(chǎn)提效的重要手段。目前,北美已形成較為系統(tǒng)和完善的地質-工程一體化技術,并形成系列一體化軟件,我國建模-數(shù)模-壓模技術起步晚,需盡快形成自主知識產(chǎn)權的一體化技術體系及軟件平臺。
4智能技術將重塑能源產(chǎn)業(yè)格局
擴大應用場景,展現(xiàn)“智能驅動、低碳協(xié)同”的發(fā)展趨勢。
從空中無人機的精準勘探到地下傳感器的實時感知、從AI算法的毫米級調控到數(shù)字孿生的全流程模擬、從無人裝備的極端環(huán)境作業(yè)到綠色技術的循環(huán)賦能,新一代智能技術已在非常規(guī)能源開發(fā)領域完成從單點突破到全鏈條滲透的質變,并不斷擴大應用場景。
我國首個百萬噸級CCUS(碳捕集、利用與封存)項目示范工程——齊魯石化-勝利油田CCUS項目于2022年投產(chǎn),截至目前已累計注入二氧化碳超200萬噸。中國工程院院士李陽認為,CCUS技術從“示范項目”向“大規(guī)模商業(yè)化”發(fā)展,要從單一技術研究轉向全鏈條系統(tǒng)集成、智能化、產(chǎn)業(yè)協(xié)同與成本控制研究,構建CCUS智能化、數(shù)字化平臺,將“物質流、信息流、能量流、價值流”整合為一,實現(xiàn)CCUS全生命周期的最優(yōu)化方案和智能化運行管理。
華為油氣礦山軍團解決方案總裁蔣旺成表示,針對油氣勘探開發(fā)和生產(chǎn),要加深人工智能技術合作,擴大應用場景,共促油氣行業(yè)智能化發(fā)展,加速CV等成熟模型在油田的推廣和應用,助力提效、增安、降本;發(fā)揮AI全棧優(yōu)勢,在地震、測井、鉆井、壓裂等更多領域探索大模型與業(yè)務的融合應用;打造云-邊-端三級架構,共同建設企業(yè)/行業(yè)大模型落地架構標準。
杰瑞石油裝備研究院院長吳義朋認為,隨著5G、邊緣計算與物聯(lián)網(wǎng)技術的廣泛應用,油田將構建“天地井”一體化的全域感知網(wǎng)絡,實現(xiàn)從單井壓裂的精準控制到油藏全生命周期的動態(tài)優(yōu)化。壓裂裝備加速向自動化、智能化升級,核心是符合國內復雜地質條件,解決“極端工況下穩(wěn)定運行”“多參數(shù)精準調控”等問題。智能裝備的國產(chǎn)化不是簡單替代,而是要結合我國儲層特點進行原創(chuàng)性設計,助力行業(yè)實現(xiàn)“降本增效+自主可控”雙重目標。
與會專家表示,非常規(guī)能源開發(fā)的核心是“技術突破+地質認識”協(xié)同深化,AI與數(shù)字油藏技術是降低決策風險、實現(xiàn)能源革命的關鍵前提。智能傳感、數(shù)字孿生等技術與非常規(guī)能源開發(fā)的深度融合,正在打破資源開發(fā)與生態(tài)保護矛盾的壁壘。
未來,隨著AI大模型等技術的進一步滲透,非常規(guī)能源將從“難采資源”轉變?yōu)楸U夏茉垂┙o的“核心增量”,為全球能源安全與“雙碳”目標的實現(xiàn)注入核心動力。智能技術將以顛覆性力量重塑非常規(guī)能源開發(fā)格局——不僅讓深埋地下的頁巖油氣、煤層氣等資源得到更高效、更安全的開采與利用,更能進一步推動智能技術與CCUS、無水壓裂、廢水循環(huán)利用等低碳技術結合,助力開發(fā)全流程實現(xiàn)低碳化、精細化與智能化。
“非常規(guī)能源”定義與界定的說明
近日,《ECF關于“非常規(guī)能源”定義與界定的說明(2025版)》發(fā)布,這是我國首個以國際標準對標、智能技術賦能和系統(tǒng)集成為導向的非常規(guī)能源定義框架。此舉標志著我國在非常規(guī)能源定義體系上的一次系統(tǒng)化探索,提出了兼顧自然資源屬性與技術延拓的非常規(guī)能源界定框架,為行業(yè)研究、成果評價與國際合作提供了新的參照。
背景
能源變革進入“智能驅動”新階段
過去10余年,頁巖油氣、致密氣、煤層氣等非常規(guī)能源推動了全球油氣格局的深刻變革。但隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、CCUS、氫能、儲能等前沿技術的迅猛發(fā)展,傳統(tǒng)以地質特征為界的“非常規(guī)能源”定義,已難以完整涵蓋當前的創(chuàng)新體系。在這樣的背景下,上海聯(lián)合非常規(guī)能源研究中心(SUI)攜手ECF系統(tǒng)提出了非常規(guī)能源的“雙主線框架”——從資源賦存到工程路徑、從能源開發(fā)到系統(tǒng)集成,構建了一個可對接國際、支持科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)決策的參考體系。
定義亮點
雙主線框架,兼容資源與技術
非常規(guī)能源是指相較傳統(tǒng)能源體系,在資源賦存、開發(fā)路徑、工程技術或系統(tǒng)集成上具有顯著差異,且需依托前沿工程與智能技術方能實現(xiàn)高效識別、開發(fā)與經(jīng)濟利用的能源資源或利用體系。
基于這一核心定義,ECF提出兩大主線——
A類 · 資源型非常規(guī)能源
頁巖油氣、致密油氣、煤層氣、重油、油砂、油頁巖、天然氣水合物等,以及地熱、鈾釷、地質氫、伴生氦等能源礦產(chǎn)資源。
B類 · 技術延拓型非常規(guī)能源
聚變能、先進核燃料循環(huán)、氫能全鏈條;CCUS、地下儲氣/儲氫、壓縮空氣儲能(CAES)、地下熱儲(UTES)等。
智能賦能
AI成為非常規(guī)能源的“關鍵引擎”
本次發(fā)布特別強調,人工智能(AI)、大模型與數(shù)字孿生等智能技術,正在成為非常規(guī)能源開發(fā)的核心驅動力。這些技術貫穿非常規(guī)能源“地質識別—工程設計—生產(chǎn)優(yōu)化—儲能管理”全流程,為能源體系的智能化、低碳化和協(xié)同化發(fā)展提供了基礎支撐。這意味著,非常規(guī)能源已從“資源革命”邁入“智能革命”。
國際接軌
中國定義的“全球參考”
該界定體系全面對齊國際主流標準,并結合我國能源轉型的實踐進行了創(chuàng)新拓展,提出了既符合國際邏輯又體現(xiàn)中國經(jīng)驗的非常規(guī)能源“雙主線框架”。這一框架將為未來的科技研究、成果評價、獎項評審與國際合作提供統(tǒng)一標準,為能源資本和產(chǎn)業(yè)決策提供新方向。
未來展望
資源為根,技術為魂,智能為驅動
ECF提出,面向新一輪能源革命,要倡導以資源為根、技術為魂、智能為驅動、創(chuàng)新協(xié)同為路徑,共建一個兼具低/負碳能力、高韌性與國際互認的非常規(guī)能源體系。隨著定義的發(fā)布,“非常規(guī)能源”的邊界將不再局限于地質與資源,而成為貫穿未來能源系統(tǒng)重構的核心創(chuàng)新概念。在統(tǒng)一界定體系的牽引下,非常規(guī)能源產(chǎn)業(yè)將在智能化與工程技術協(xié)同推動下加速發(fā)展。
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