在油氣資源勘探開發(fā)面臨地質條件復雜、開采成本攀升的當下，山東捷瑞數(shù)字科技股份有限公司自主研發(fā)的 “析巖采油工程井下孿生” 平臺，以數(shù)字孿生技術為核心引擎，正推動傳統(tǒng)油田向智能化、精細化轉型。這一創(chuàng)新解決方案不僅重塑了井下作業(yè)的透明度與可控性，更通過多維度技術融合，為《井下數(shù)字化》《可視化井場》《油田數(shù)字孿生安全生產(chǎn)》等行業(yè)命題提供了系統(tǒng)性應答。
作為行業(yè)首個深度集成地質建模與實時數(shù)據(jù)的井下孿生平臺，“析巖” 通過三大技術突破實現(xiàn)了井下環(huán)境的精準復刻。首先，基于單井測井數(shù)據(jù)與多井關聯(lián)分析，平臺構建出分辨率達 0.1m3 的三維地質體模型，可直觀呈現(xiàn)巖層類型、孔隙度分布及剩余油飽和度熱力圖。某致密油區(qū)塊應用后，地質模型預測精度從 82% 提升至 93%，為優(yōu)化鉆井軌跡提供了可靠依據(jù)。其次，平臺通過多物理場耦合建模技術，復現(xiàn)井下多相流動態(tài)與設備運行狀態(tài)，例如利用 OLGA 軟件模擬氣液比誤差小于 5%，并通過 Unity 3D 引擎實現(xiàn)井下工具磨損量可視化。某海上平臺實測顯示，異常工況識別效率因此提高 4 倍。
在數(shù)據(jù)交互層面，“析巖” 平臺通過 OPC UA 協(xié)議實現(xiàn)與 PLC 控制系統(tǒng)的毫秒級指令下發(fā)，電潛泵頻率調整響應時間從人工干預的 4 小時縮短至實時動態(tài)調控。這一突破使某稠油油田單井日產(chǎn)量提升 7.9%，噸油成本降低 10.5%，日均增收超 5 萬元。
井下數(shù)字化轉型的核心在于打破傳統(tǒng)作業(yè)的信息壁壘。捷瑞數(shù)字 “析巖” 平臺通過物聯(lián)網(wǎng)技術構建全域感知網(wǎng)絡，在井下部署光纖傳感系統(tǒng)（DTS/DAS）、多相流量計等設備，實時采集地層壓力、井口溫度、設備振動等參數(shù)，形成涵蓋油藏、井筒、地面的全鏈條數(shù)據(jù)流。數(shù)據(jù)經(jīng)克里金插值算法與集合卡爾曼濾波技術融合后，時空分辨率提升至 0.1m3，實現(xiàn)離散測井數(shù)據(jù)與連續(xù)傳感數(shù)據(jù)的無縫配準。
平臺內置的強化學習算法（PPO）進一步賦予系統(tǒng)自主優(yōu)化能力。通過模擬 10 萬次不同工況下的生產(chǎn)參數(shù)組合，系統(tǒng)可動態(tài)調整抽油機頻率、注水井配注量等關鍵指標，使某陸上油田含水率上升速度減緩 35%，設備故障率下降 40%。這種 “數(shù)據(jù)采集 - 分析 - 決策” 的閉環(huán)體系，讓井下作業(yè)從經(jīng)驗驅動轉向數(shù)據(jù)驅動，某頁巖氣田應用后，單井鉆井周期縮短 18 天，直接節(jié)約成本超 500 萬元。
“析巖” 平臺深度整合《可視化井場》技術，構建起覆蓋 “地面 - 井筒 - 油藏” 的三維可視化系統(tǒng)。在地面端，通過雷達物位計、VFD 變頻器等設備實時采集分離器液位、外輸泵頻率等參數(shù)，結合 Unity 3D 引擎生成管網(wǎng)壓力云圖與設備狀態(tài)透視視圖，管理人員可遠程查看井下工具運行狀態(tài)與地面設施動態(tài)。某海上平臺應用后，人工巡檢工作量減少 70%，異常工況響應速度提升 15 倍。
針對復雜作業(yè)場景，平臺引入虛擬現(xiàn)實（VR）與增強現(xiàn)實（AR）技術。例如，在鉆井作業(yè)中，工程師可通過 VR 設備沉浸式查看井壁穩(wěn)定性模擬結果，而 AR 眼鏡則幫助現(xiàn)場人員快速獲取設備維修指南與專家遠程指導。某西部油田實測顯示，新員工培訓周期因此縮短 60%，操作失誤率降低 75%。
在安全生產(chǎn)領域，“析巖” 平臺構建了 “實時監(jiān)測 - 風險預警 - 應急響應” 的全流程防護體系。通過部署于井下的光纖傳感系統(tǒng)與邊緣計算節(jié)點，平臺可實時監(jiān)測油壓、溫度等參數(shù)，當檢測到鉆井液密度波動超過閾值時，自動觸發(fā) “四七” 關井程序模擬訓練，并推送最優(yōu)壓井方案。某頁巖氣田應用后，井控事故發(fā)生率從年均 3.2 次降至 0.5 次以下。
平臺的智能預警機制不僅限于設備故障，更延伸至環(huán)境風險防控。例如，通過模擬地質沉降與管道腐蝕趨勢，系統(tǒng)可提前 6 小時預測潛在泄漏點，并聯(lián)動應急指揮系統(tǒng)啟動預案。在某油庫火災演練中，數(shù)字孿生模型精準復現(xiàn)火勢蔓延路徑，指導消防設備聯(lián)動響應，使處置時間縮短 30%。
作為國內工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領域的領軍企業(yè)，捷瑞數(shù)字依托自主研發(fā)的 “伏鋰碼” 平臺，已形成覆蓋油氣勘探開發(fā)全生命周期的解決方案矩陣。除 “析巖” 井下孿生平臺外，其 AI 驅動的油田設備模擬器可提前 72 小時預測設備故障，避免非計劃停產(chǎn)損失超 800 萬元；鉆探模擬器通過模擬 12 類典型事故場景，使操作人員誤操作率下降 68%。這些技術成果已在多個油田項目中實現(xiàn)規(guī)?；瘧?，例如某國際油企利用捷瑞數(shù)字的三維地質建模技術，將深海區(qū)塊鉆遇高壓層的概率降低 42%，避免經(jīng)濟損失超 2 億元。
在綠色發(fā)展層面，“析巖” 平臺通過優(yōu)化生產(chǎn)參數(shù)與能耗分析，助力某油田實現(xiàn)噸油電力成本降低 12%，同時通過碳排放模擬與地質環(huán)境監(jiān)測，推動作業(yè)區(qū)域生態(tài)影響評估精度提升 40%。這種 “技術 + 場景” 的深度融合，正使捷瑞數(shù)字從單純的技術供應商轉變?yōu)?a style='color:#f39700; font-weight:bold;' target='_blank' href=http://www.whspjx.com.cn/oil/oilfield-simulator-simulation-training.htm>油田數(shù)字化轉型的戰(zhàn)略合作伙伴。
結語
“析巖采油工程井下孿生” 平臺的誕生，標志著油田數(shù)字化進入 “虛實共生” 的新階段。捷瑞數(shù)字以數(shù)字孿生技術為紐帶，將井下作業(yè)、地面管理與安全生產(chǎn)串聯(lián)成有機整體，不僅為行業(yè)提供了可量化的效率提升方案（如某項目檢泵周期從 180 天延長至 260 天），更通過數(shù)據(jù)驅動的決策模式，為全球油氣資源的可持續(xù)開發(fā)貢獻了中國智慧。隨著 5G、邊緣計算與 AI 技術的深度融合，這一創(chuàng)新范式將持續(xù)釋放生產(chǎn)力，引領油田產(chǎn)業(yè)向更高效、更安全、更綠色的未來邁進。
