析巖采油工程井下孿生的核心在于通過高精度建模與實時數(shù)據(jù)驅(qū)動,構(gòu)建與真實井下環(huán)境高度映射的虛擬孿生體。捷瑞數(shù)字研發(fā)的 “析巖采油井下孿生平臺”,通過整合單井測井?dāng)?shù)據(jù)、多井地質(zhì)信息及動態(tài)工藝參數(shù),實現(xiàn)了三維地質(zhì)體的精準重建。該平臺可預(yù)測地質(zhì)層位的半方差特性,為油藏分布分析提供可視化工具,同時通過動態(tài)映射井下工具串狀態(tài)(如膠筒壓力承載、卡瓦咬合度),使管理人員能夠?qū)崟r掌握井下作業(yè)進度。在某油田應(yīng)用中,平臺通過構(gòu)建含 10 萬 + 網(wǎng)格單元的井筒三維模型,結(jié)合分布式光纖傳感(DTS/DAS)與微機電(MEMS)傳感器陣列,實現(xiàn)了對溫度、壓力、振動等 12 類參數(shù)的毫秒級采集,使井下作業(yè)透明度提升 70% 以上,非計劃停機時間減少 30%。
作業(yè)井全生命周期管理涵蓋勘探設(shè)計、鉆井施工、采油生產(chǎn)到廢棄處理的完整鏈條。捷瑞數(shù)字將析巖采油工程井下孿生技術(shù)深度融入這一過程,形成 “數(shù)據(jù)采集 - 建模分析 - 智能決策” 的閉環(huán)管理體系。在勘探階段,平臺通過多物理場耦合建模技術(shù)構(gòu)建三維油藏模型(網(wǎng)格精度 10m×10m×0.5m),結(jié)合集合卡爾曼濾波(EnKF)算法實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)反演,使模型預(yù)測精度從 82% 提升至 93%;鉆井過程中,基于 Unity 3D 開發(fā)的數(shù)字孿生井場系統(tǒng)支持鉆具毫米級精準對接,配合 “懸持式” 電驅(qū)二層臺機械手,實現(xiàn)鉆臺、二層臺、場地三大作業(yè)區(qū)無人化;采油階段,通過強化學(xué)習(xí)(RL)算法優(yōu)化電潛泵頻率與注水井配注量,某陸上油田應(yīng)用后單井日產(chǎn)量提升 8.2%,含水率上升速度減緩 35%。在全生命周期管理中,平臺通過構(gòu)建 “工況 - 失效” 概率圖譜,提前 30 天預(yù)判潛泵故障,減少年維護成本約 450 萬元。
井筒可視化是析巖采油工程井下孿生的重要支撐技術(shù)。捷瑞數(shù)字構(gòu)建的多源數(shù)據(jù)融合智能監(jiān)測系統(tǒng),通過 “端 - 邊 - 云” 三級架構(gòu)實現(xiàn)井筒狀態(tài)的實時映射與風(fēng)險預(yù)警。邊緣感知層部署分布式光纖傳感系統(tǒng)與井下隨鉆測井(LWD)設(shè)備,實時采集地層巖性、孔隙壓力等參數(shù),分辨率達 0.1m;邊緣計算層采用 TensorRT 加速的 YOLOv8 模型,實時識別套管接箍腐蝕、水泥環(huán)脫粘等缺陷,檢測準確率 92%;云端融合層通過 LSTM 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí) 30 年井史數(shù)據(jù),建立風(fēng)險量化評估模型,在塔里木盆地某超深井應(yīng)用中,將井控時間從 8 小時縮短至 2.4 小時。此外,平臺通過自然語言處理(NLP)解析地質(zhì)報告與作業(yè)總結(jié),自動生成井筒壽命預(yù)測與退役決策建議,使全生命周期運維成本降低 18%。
數(shù)字孿生井場是析巖采油工程井下孿生技術(shù)的空間擴展。捷瑞數(shù)字構(gòu)建的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合平臺,通過知識圖譜技術(shù)關(guān)聯(lián)地質(zhì)、生產(chǎn)、設(shè)備等數(shù)據(jù),實現(xiàn)井場全要素動態(tài)感知。在某海上油田試點中,平臺同步分析 128 口井的生產(chǎn)數(shù)據(jù),通過多井聯(lián)動優(yōu)化配產(chǎn)方案,使稠油熱采區(qū)塊的蒸汽注入效率提升 18%,單井日增油 3.2 噸;應(yīng)急響應(yīng)方面,平臺 3 秒內(nèi)生成井噴、火災(zāi)等突發(fā)事件的關(guān)斷方案,通過虛擬仿真驗證人員疏散路徑,使應(yīng)急響應(yīng)時間縮短 60% 以上。此外,基于 Phantom 智能引擎開發(fā)的裝備模擬器,將傳統(tǒng) 2 周的崗前培訓(xùn)壓縮至 72 小時,考核通過率提升至 98%,裝備壽命預(yù)測誤差率控制在 3% 以內(nèi)。
作為國家工信部認定的新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合發(fā)展試點示范企業(yè),捷瑞數(shù)字通過 “析巖采油工程井下孿生” 技術(shù)的深度應(yīng)用,推動油氣行業(yè)從 “經(jīng)驗依賴” 向 “數(shù)據(jù)驅(qū)動” 轉(zhuǎn)型。其自主研發(fā)的伏鋰碼云平臺已在多個油田項目中驗證實效:通過構(gòu)建井下態(tài)勢打通上游產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)壁壘,實現(xiàn)勘探開發(fā)全鏈條數(shù)字化管理,使決策效率提升 40%;通過數(shù)字孿生井場與井筒可視化技術(shù)的結(jié)合,將設(shè)備故障率降低 40%,井筒積液減少量達 25%。這些技術(shù)突破不僅為油田企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益(如某項目年節(jié)約維護費用超 3000 萬元),更通過精準的數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化策略,助力行業(yè)實現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型,減少資源浪費與環(huán)境污染。
在能源行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的浪潮中,析巖采油工程井下孿生技術(shù)正成為推動油氣開采效率革命的核心引擎。捷瑞數(shù)字以其 “技術(shù) + 場景” 的深度融合能力,為行業(yè)提供了可復(fù)制、可落地的解決方案,未來將持續(xù)通過數(shù)字孿生、人工智能等前沿技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,引領(lǐng)油氣行業(yè)向更安全、高效、可持續(xù)的方向發(fā)展。