在能源行業數字化轉型浪潮中,析巖采油工程井下孿生技術正成為推動油氣勘探開發智能化升級的關鍵力量。作為數字孿生理念在油氣領域的創新應用,該技術通過構建高精度井下虛擬模型,實現對地質特征、設備狀態及生產流程的實時模擬與優化,為傳統油田注入新的發展動能。捷瑞數字憑借自主研發的 "析巖" 平臺,深度融合《作業井全生命周期管理》、《井筒可視化》與《數字孿生井場》等技術,打造了一套完整的油氣數字化解決方案,助力行業客戶提升生產效率、降低運營風險、優化資源配置。
一、構建地下世界的 "數字鏡像"
析巖采油工程井下孿生技術的核心在于通過多源數據融合構建高保真虛擬模型。捷瑞數字 "析巖" 平臺采用 "地質 - 工程 - 生產" 三位一體建模方法,整合地震勘探、測井數據與實時監測信息,構建分辨率達 0.1m3 的三維地質體模型,精準還原井下流體分布與設備狀態。
平臺技術優勢體現在三方面:
地質建模精度突破:通過單井測井與多井關聯分析,將地質模型預測精度從 82% 提升至 93%,為鉆井軌跡優化提供可靠依據
多物理場耦合模擬:利用 OLGA 軟件模擬多相流,氣液比誤差控制在 5% 以內,真實反映井下復雜流動狀態
實時數據交互:通過 OPC UA 協議實現與 PLC 系統毫秒級指令下發,將電潛泵頻率調整響應時間從 4 小時縮短至實時,某稠油油田應用后單井日產量提升 7.9%,噸油成本降低 10.5%
二、打造貫穿始終的 "數字管家"
作業井作為油田生產的 "心臟",其全生命周期管理涵蓋從勘探設計到廢棄處理的完整鏈條。捷瑞數字將井下孿生技術與全生命周期管理深度融合,構建了 "規劃 - 設計 - 施工 - 生產 - 維護 - 報廢" 六階段閉環管控體系。
在各環節的創新應用:
精準規劃:利用三維地質模型與大數據分析優化井位布局,減少無效投資,某區塊應用后鉆井成功率提升 25%
智能施工:自動導向鉆井系統將事故率降低 30%,單井鉆井周期縮短 18 天,節約成本超 500 萬元
智能生產:通過井下孿生模型預測產量變化,延長油井穩產期達 15% 以上,含水率上升速度減緩 35%
全生命周期追溯:建立 "一井一檔" 數字檔案,涵蓋 200 + 字段信息,實現從 "出生" 到 "退役" 的全程管控
三、開啟井下作業的 "透視之眼"
井筒可視化是數字孿生井場的重要組成部分,也是析巖平臺的核心功能之一。捷瑞數字構建了基于 "端 - 邊 - 云" 三級架構的井筒可視化智能監測系統,實現井下環境透明化展示與風險預警。
系統技術亮點:
全域感知:部署分布式光纖傳感 (DTS/DAS) 與 MEMS 傳感器陣列,實時采集 12 類參數,采樣頻率達 1kHz,捕捉毫米級變化
智能識別:邊緣計算層部署 TensorRT 加速的 YOLOv8 模型,實時檢測套管腐蝕、水泥環脫粘等缺陷,準確率達 92%
三維可視化:構建含 10 萬 + 網格單元的井筒數字孿生體,支持毫米級設備拆解與地質斷層模擬,操作人員可遠程查看井下工具運行狀態
風險預警:建立 "壓力 - 溫度 - 形變" 三維預警體系,提前 48 小時預判井筒異常,某致密氣井應用后避免了井筒坍塌事故,挽回損失超 2000 萬元
四、數字孿生井場:打造智慧決策的 "超級大腦"
數字孿生井場通過虛實映射與數據驅動,為油田生產提供全方位智能決策支持。捷瑞數字將井下孿生與地面設施孿生有機結合,構建了覆蓋 "油藏 - 井筒 - 地面 - 管網" 全系統的數字孿生井場平臺。
平臺核心功能:
全要素孿生:集成物聯網傳感器、SCADA 系統與地質勘探數據,構建 1:1 數字孿生體,孿生模型預測精度達 92% 以上(勝利油田驗證)
生產優化:同步分析 128 口井的生產數據,多井聯動優化配產方案,使蒸汽注入效率提升 18%,單井日增油 3.2 噸
智能預警:結合 LSTM-Transformer 混合模型預測生產趨勢,提前 30 天預判設備故障,某油田應用后減少非計劃停機損失約 450 萬元 / 年
應急響應:在突發事件中 3 秒內生成最優關斷方案,通過虛擬仿真優化疏散路徑,應急響應時間縮短 60% 以上
五、油氣數智化轉型的賦能者
作為國內工業互聯網領域的領軍企業,捷瑞數字依托自主研發的伏鋰碼云平臺,打造了完整的 "析巖" 系列油氣數字化解決方案,為行業客戶創造顯著價值:
技術融合創新:實現井下孿生、井筒可視化、作業井全生命周期管理與數字孿生井場四大技術的無縫集成,形成 "1+1>2" 的協同效應,某油田應用后綜合效率提升 40%
全鏈路賦能:從勘探、鉆井到生產、維護的全業務流程覆蓋,構建數據閉環,某國際油企利用三維地質建模技術,將深海區塊鉆遇高壓層概率降低 42%,避免損失超 2 億元
智能升級:AI 驅動的設備模擬器可提前 72 小時預測故障,避免停產損失超 800 萬元;鉆探模擬器使操作人員誤操作率下降 68%
綠色發展:通過優化生產參數與能耗分析,助力客戶實現噸油電力成本降低 12%,推動油氣行業綠色低碳轉型
析巖采油工程井下孿生技術正引領油氣行業進入 "虛實共生" 的智能化新時代。捷瑞數字通過技術融合創新,將井下孿生、作業井全生命周期管理、井筒可視化與數字孿生井場有機結合,打造了一套完整的油氣數字化解決方案,為行業客戶提供了可量化的效率提升與風險管控能力。
未來,隨著 5G、邊緣計算與 AI 技術的深度融合,析巖技術將持續釋放更大價值,助力油氣企業在能源轉型與碳中和目標背景下,實現更安全、更高效、更環保的可持續發展。
配圖建議:三維立體圖展示地下油藏、井筒與地面井場的數字孿生模型,標注關鍵技術模塊與數據流走向,突出 "析巖" 平臺的核心地位。