建數(shù)智賦能工程，創(chuàng)智慧油田未來(lái)

在科技革新浪潮奔涌向前的時(shí)代背景下，人工智能AI作為新一輪技術(shù)革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動(dòng)力量，已成為培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的關(guān)鍵引擎。當(dāng)前，人工智能AI發(fā)展已邁入大模型時(shí)代，全球能源行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)格局正加速重塑，能源企業(yè)紛紛與科技領(lǐng)軍企業(yè)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，競(jìng)相布局技術(shù)創(chuàng)新高地，著力將海量復(fù)雜的行業(yè)場(chǎng)景數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)知識(shí)轉(zhuǎn)化為未來(lái)發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。面向未來(lái)，智慧油田建設(shè)的目標(biāo)正從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向全面智能化、自主化演進(jìn)，其核心在于構(gòu)建覆蓋油氣（煤層氣）勘探、開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)，生產(chǎn)、安全全鏈條的大模型智能感知、知識(shí)驅(qū)動(dòng)與自主決策能力，實(shí)現(xiàn)智慧化。

中國(guó)石油始終以服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略為己任、以“國(guó)之大者”為擔(dān)當(dāng)，作為全球領(lǐng)先的綜合能源企業(yè)，將人工智能AI定位為戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型核心驅(qū)動(dòng)力，大力實(shí)施信息化補(bǔ)強(qiáng)、數(shù)字化賦能、智能化發(fā)展“三大工程”，加速構(gòu)建“數(shù)智中國(guó)石油”。在此進(jìn)程中，中國(guó)石油充分發(fā)揮全產(chǎn)業(yè)鏈場(chǎng)景優(yōu)勢(shì)，著力打造開(kāi)放創(chuàng)新的行業(yè)昆侖大模型，構(gòu)建智能化的新型基礎(chǔ)設(shè)施體系建設(shè)，為落實(shí)“人工智能+”國(guó)家戰(zhàn)略提供行業(yè)級(jí)示范樣本。

2024年5月，中國(guó)石油聯(lián)合華為等科技領(lǐng)軍企業(yè)正式啟動(dòng)昆侖大模型建設(shè)工作，同年8月正式通過(guò)國(guó)家備案，成為中國(guó)能源化工行業(yè)首個(gè)通過(guò)國(guó)家備案的大模型。該模型采用混合專家架構(gòu)（MixtureofExperts,MoE），深度融合勘探開(kāi)發(fā)、能源化工領(lǐng)域多源異構(gòu)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了具備超大規(guī)模參數(shù)和卓越泛化能力的行業(yè)昆侖大模型。

當(dāng)前模型參數(shù)量突破3300億個(gè)，覆蓋26條業(yè)務(wù)線、119個(gè)業(yè)務(wù)域及100個(gè)核心場(chǎng)景，“十域百景千應(yīng)用”的智能化生態(tài)體系已初步建立，并形成技術(shù)閉環(huán)。這使昆侖大模型不僅成為了“數(shù)智中國(guó)石油”建設(shè)的核心引擎，更能在“人工智能+”實(shí)踐中持續(xù)發(fā)揮行業(yè)“頭雁效應(yīng)”。昆侖大模型已成為目前全球規(guī)模最大、覆蓋最廣的能源行業(yè)大模型之一，樹(shù)立了行業(yè)智能化發(fā)展的新標(biāo)桿。

長(zhǎng)慶油田作為我國(guó)陸上最大的油氣生產(chǎn)基地，連續(xù)多年保持年產(chǎn)油氣當(dāng)量6000萬(wàn)噸以上，肩負(fù)著保障國(guó)家能源安全的重任。長(zhǎng)慶油田礦權(quán)橫跨陜西、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古、山西5省（區(qū)），覆蓋鄂爾多斯油氣盆地中的36萬(wàn)平方公里油氣開(kāi)發(fā)區(qū)域，是鄂爾多斯超級(jí)盆地油氣勘探開(kāi)發(fā)的主力軍，建設(shè)管理著12.6萬(wàn)口油/氣井、3000余座場(chǎng)站、13.3萬(wàn)公里管道的復(fù)雜生產(chǎn)場(chǎng)景。面對(duì)地域廣、井站多、管線長(zhǎng)、環(huán)境復(fù)雜等的規(guī)模壓力，加之油氣儲(chǔ)層“低滲低壓低產(chǎn)”效益開(kāi)發(fā)挑戰(zhàn)，疊加地震勘探、數(shù)字巖心分析、鉆井壓裂、動(dòng)火作業(yè)、受限空間作業(yè)、黃河流域高敏感區(qū)域巡檢、無(wú)人值守等高風(fēng)險(xiǎn)操作的安全管控難題，傳統(tǒng)人工監(jiān)管模式已難以滿足新時(shí)代發(fā)展需求。在此背景下應(yīng)運(yùn)而生的“特殊作業(yè)隱患智能識(shí)別項(xiàng)目”（簡(jiǎn)稱“項(xiàng)目”），以“訓(xùn)推一體、云邊端協(xié)同”為核心理念，聚焦油氣高危作業(yè)場(chǎng)景，積極探索智能體與能源行業(yè)融合的有效路徑，為支撐昆侖大模型演進(jìn)發(fā)展、破解行業(yè)安全管控難題、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式智能化升級(jí)提供“長(zhǎng)慶養(yǎng)分”。在此形勢(shì)下，長(zhǎng)慶、華為、昆侖數(shù)智等科研人員聯(lián)合攻關(guān)，以創(chuàng)新為紐帶開(kāi)展以數(shù)智化手段實(shí)現(xiàn)安全與效率及效益的協(xié)同提升，才能為油田高質(zhì)量發(fā)展注入新動(dòng)能。

為此，長(zhǎng)慶油田圍繞“數(shù)智中國(guó)石油”戰(zhàn)略，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型2.0為目標(biāo)，打造以華為“鯤鵬+昇騰+銀河麒麟”技術(shù)棧為核心的新底座，實(shí)現(xiàn)了從底層硬件到上層應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)突破，并創(chuàng)新性地構(gòu)建“中國(guó)石油集團(tuán)云端集中訓(xùn)練——長(zhǎng)慶油田區(qū)域推理統(tǒng)一管理——邊緣井廠站實(shí)時(shí)推理”三級(jí)協(xié)同AI架構(gòu)，建立了覆蓋5大類、46項(xiàng)子場(chǎng)景的智能算法矩陣，顯著提升了油田安全生產(chǎn)的智能化管控水平。

長(zhǎng)慶油田將昆侖大模型深度運(yùn)用于四維油藏建模、水平鉆井優(yōu)化、智能壓裂決策、智能井站管控、生產(chǎn)運(yùn)行優(yōu)化、安全環(huán)保監(jiān)控、泄漏智能檢測(cè)等多種核心場(chǎng)景，通過(guò)對(duì)蘇里格300億立方米致密氣高效開(kāi)發(fā)，隴東350萬(wàn)噸頁(yè)巖油效益建產(chǎn)，靖邊（榆林）百億方天然氣智能采氣廠、上古天然氣處理智能工廠、鎮(zhèn)北油田智能化管理示范區(qū)、智慧管網(wǎng)、安眼工程等重大工程所產(chǎn)生的多模態(tài)數(shù)據(jù)融合分析，將特定場(chǎng)景檢測(cè)準(zhǔn)確率從傳統(tǒng)方法的78%提升至92%；在油氣處理裝置優(yōu)化中，預(yù)測(cè)性維護(hù)功能使設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)時(shí)間減少50%，為能源行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型注入強(qiáng)勁動(dòng)力。當(dāng)前，長(zhǎng)慶油田正全力推進(jìn)“項(xiàng)目”建設(shè)，通過(guò)深化人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)融合，探索并實(shí)踐出一條獨(dú)具長(zhǎng)慶特色的智能化發(fā)展道路。

在項(xiàng)目實(shí)施初期，長(zhǎng)慶即以自主創(chuàng)新技術(shù)為基石，聯(lián)合華為、昆侖數(shù)智等國(guó)內(nèi)科技企業(yè)領(lǐng)軍成功打造算力新底座。研究人員深入一線采集了200萬(wàn)張作業(yè)場(chǎng)景圖像、15萬(wàn)小時(shí)視頻數(shù)據(jù)，并建立包含1.2萬(wàn)條規(guī)則的安全知識(shí)庫(kù)，為算法訓(xùn)練提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在技術(shù)體系構(gòu)建上，堅(jiān)持開(kāi)放創(chuàng)新原則，依托華為“鯤鵬+昇騰+銀河麒麟”技術(shù)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從底層硬件到上層應(yīng)用的全鏈條自主創(chuàng)新，有效打破外部技術(shù)壁壘。

系統(tǒng)已覆蓋長(zhǎng)慶油田公司所有井、線、站和生產(chǎn)管理區(qū)域，完成三大核心能力建設(shè)：①百萬(wàn)級(jí)樣本自動(dòng)標(biāo)注平臺(tái)；②分布式算法增量學(xué)習(xí)框架；③輕量化模型端側(cè)部署引擎。

首期工程已在油田多場(chǎng)景部署20個(gè)高精度模型，成功構(gòu)筑起覆蓋主要油氣產(chǎn)區(qū)的智能安全防護(hù)體系，關(guān)鍵指標(biāo)突破行業(yè)紀(jì)錄，取得顯著成效：

識(shí)別精度行業(yè)領(lǐng)先：特殊作業(yè)隱患智能識(shí)別準(zhǔn)確率94.1%（較傳統(tǒng)方法提升18.7個(gè)百分點(diǎn)）、召回率90.75%（提升32.5個(gè)百分點(diǎn)），漏報(bào)率在部分場(chǎng)景下低于0.5%。有效減少誤報(bào)與漏報(bào)，降低高危操作誤判率，減少無(wú)效告警干擾。

風(fēng)險(xiǎn)響應(yīng)閉環(huán)管控：端側(cè)推理時(shí)延<800毫秒，隱患實(shí)時(shí)上報(bào)，實(shí)現(xiàn)“風(fēng)險(xiǎn)感知-決策 ?處置”系統(tǒng)化閉環(huán)管控。

開(kāi)發(fā)運(yùn)維高效自主：樣本標(biāo)注自動(dòng)化、自主化，開(kāi)發(fā)效率提升至原來(lái)的3倍，運(yùn)維成本下降40%，核心代碼100%自主掌控。

作業(yè)效率顯著躍升：高危作業(yè)人工監(jiān)護(hù)介入率下降70%，安全管控壓力減輕，整體作業(yè)效率提升25%以上。

安全與成本雙優(yōu)化：高危作業(yè)（如動(dòng)火）安全管控能力顯著增強(qiáng)，油田智能化綜合運(yùn)維成本降低18%。

該項(xiàng)目創(chuàng)造了能源行業(yè)價(jià)值范式：①安全革命：實(shí)現(xiàn)高危隱患100%實(shí)時(shí)感知，重大事故風(fēng)險(xiǎn)概率下降90%；②效能躍升：井站巡檢效率提升5倍，年節(jié)約安全人工工時(shí)超50萬(wàn)小時(shí)；③開(kāi)放創(chuàng)新：構(gòu)建了中國(guó)AI全棧技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，降低行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型門(mén)檻。

尤為可貴的是，項(xiàng)目所淬煉出的“長(zhǎng)慶范式”——全自主創(chuàng)新的硬核底座、三級(jí)協(xié)同的創(chuàng)新架構(gòu)、業(yè)技融合的敏捷組織、開(kāi)放共贏的生態(tài)理念，也為整個(gè)石油石化乃至流程工業(yè)的智能化升級(jí)提供了標(biāo)準(zhǔn)化、可復(fù)制的成功樣板。長(zhǎng)慶實(shí)踐所驗(yàn)證的自主創(chuàng)新技術(shù)路徑和落地方法論，已在大慶、塔里木等多個(gè)油田加速推廣應(yīng)用，有效降低了行業(yè)轉(zhuǎn)型的門(mén)檻與試錯(cuò)成本，也是對(duì)“人工智能+”行動(dòng)所要求的形成“以創(chuàng)新帶應(yīng)用、以應(yīng)用促創(chuàng)新”的良性循環(huán)的成功詮釋。

這標(biāo)志著我國(guó)在全球范圍內(nèi)率先建立起能源行業(yè)“技術(shù)研發(fā)-場(chǎng)景驗(yàn)證-規(guī)模推廣”的智能化創(chuàng)新范式，為全球流程工業(yè)提供中國(guó)方案，對(duì)筑牢國(guó)家能源安全防線方面具有重大戰(zhàn)略意義。

“十四五”期間，長(zhǎng)慶油田還圍繞“勘探開(kāi)發(fā)智能協(xié)同研究、生產(chǎn)運(yùn)行智能管控、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)智能操控、經(jīng)營(yíng)管理能決策”四大發(fā)展方向，統(tǒng)籌實(shí)施了“長(zhǎng)慶數(shù)智2.0”建設(shè)。攻關(guān)了三維地震數(shù)據(jù)智能分析、“三合一”影像智能識(shí)別等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了全盆地級(jí)地震數(shù)據(jù)的云存儲(chǔ)與共享應(yīng)用；通過(guò)智能油藏動(dòng)態(tài)分析系統(tǒng)全年跟蹤預(yù)警240個(gè)重點(diǎn)油藏開(kāi)發(fā)指標(biāo)，智能診斷8萬(wàn)余口油水井產(chǎn)量波動(dòng)原因。建成了國(guó)內(nèi)最大的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)集中管控，打造了油氣水井制度自尋優(yōu)、智能關(guān)井、智能排水采氣、場(chǎng)站無(wú)人值守、管道智能巡檢等技術(shù)的應(yīng)用，支撐了“大集中，大監(jiān)督，大調(diào)度”新運(yùn)營(yíng)模式的全面形成，長(zhǎng)慶油田也因此成為全國(guó)首批通過(guò)數(shù)字化轉(zhuǎn)型成熟度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)四級(jí)認(rèn)定的單位，轉(zhuǎn)型成果入選國(guó)務(wù)院《中國(guó)的能源轉(zhuǎn)型》白皮書(shū)。

總的來(lái)說(shuō)，人工智能技術(shù)深度應(yīng)用于油氣生產(chǎn)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為長(zhǎng)慶油田帶來(lái)了隱患秒級(jí)發(fā)現(xiàn)、高危誤判減半、效率顯著提升、成本持續(xù)優(yōu)化的直接價(jià)值，更在保障油田員工生命安全、夯實(shí)國(guó)家能源安全基石的層面彰顯了深遠(yuǎn)意義。

長(zhǎng)慶油田聯(lián)合華為、昆侖數(shù)智等企業(yè)成功打造了全球首個(gè)通過(guò)大規(guī)模生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的“AI大模型+全自主創(chuàng)新”標(biāo)桿案例，正全力推進(jìn)長(zhǎng)慶油田“大、強(qiáng)、壯、美、長(zhǎng)”的新發(fā)展藍(lán)圖建設(shè)。我們?cè)咐^續(xù)攜手全球戰(zhàn)略伙伴，共同制定智慧油田國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和智慧示范區(qū)建設(shè)，乘人工智能東風(fēng)，創(chuàng)智慧油田未來(lái)，共同推動(dòng)世界能源產(chǎn)業(yè)安全、高效、可持續(xù)發(fā)展。