建數(shù)智賦能工程，創(chuàng)智慧油田未來

在科技革新浪潮奔涌向前的時代背景下，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)展已邁入大模型時代，全球能源行業(yè)的競爭格局正加速重塑，能源企業(yè)紛紛與科技領(lǐng)軍企業(yè)強強聯(lián)合，競相布局技術(shù)創(chuàng)新高地，著力將海量復(fù)雜的行業(yè)場景數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)知識轉(zhuǎn)化為未來發(fā)展的核心競爭力。面向未來，智慧油田建設(shè)的目標正從數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化向全面智能化、自主化演進，其核心在于構(gòu)建覆蓋油氣（煤層氣）勘探、開發(fā)、儲運，生產(chǎn)、安全全鏈條的大模型智能感知、知識驅(qū)動與自主決策能力，實現(xiàn)智慧化。

中國石油始終以服務(wù)國家戰(zhàn)略為己任、以“國之大者”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)動力，大力實施信息化補強、數(shù)字化賦能、智能化發(fā)展“三大工程”，加速構(gòu)建“數(shù)智中國石油”。在此進程中，中國石油充分發(fā)揮全產(chǎn)業(yè)鏈場景優(yōu)勢，著力打造開放創(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“人工智能+”國家戰(zhàn)略提供行業(yè)級示范樣本。

2024年5月，中國石油聯(lián)合華為等科技領(lǐng)軍企業(yè)正式啟動昆侖大模型建設(shè)工作，同年8月正式通過國家備案，成為中國能源化工行業(yè)首個通過國家備案的大模型。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，覆蓋26條業(yè)務(wù)線、119個業(yè)務(wù)域及100個核心場景，“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)智中國石油”建設(shè)的核心引擎，更能在“人工智能+”實踐中持續(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，樹立了行業(yè)智能化發(fā)展的新標桿。

長慶油田作為我國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6000萬噸以上，肩負著保障國家能源安全的重任。長慶油田礦權(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36萬平方公里油氣開發(fā)區(qū)域，是鄂爾多斯超級盆地油氣勘探開發(fā)的主力軍，建設(shè)管理著12.6萬口油/氣井、3000余座場站、13.3萬公里管道的復(fù)雜生產(chǎn)場景。面對地域廣、井站多、管線長、環(huán)境復(fù)雜等的規(guī)模壓力，加之油氣儲層“低滲低壓低產(chǎn)”效益開發(fā)挑戰(zhàn)，疊加地震勘探、數(shù)字巖心分析、鉆井壓裂、動火作業(yè)、受限空間作業(yè)、黃河流域高敏感區(qū)域巡檢、無人值守等高風(fēng)險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代發(fā)展需求。在此背景下應(yīng)運而生的“特殊作業(yè)隱患智能識別項目”（簡稱“項目”），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發(fā)展、破解行業(yè)安全管控難題、實現(xiàn)生產(chǎn)模式智能化升級提供“長慶養(yǎng)分”。在此形勢下，長慶、華為、昆侖數(shù)智等科研人員聯(lián)合攻關(guān)，以創(chuàng)新為紐帶開展以數(shù)智化手段實現(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)展注入新動能。

為此，長慶油田圍繞“數(shù)智中國石油”戰(zhàn)略，以數(shù)字化轉(zhuǎn)型2.0為目標，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“中國石油集團云端集中訓(xùn)練——長慶油田區(qū)域推理統(tǒng)一管理——邊緣井廠站實時推理”三級協(xié)同AI架構(gòu)，建立了覆蓋5大類、46項子場景的智能算法矩陣，顯著提升了油田安全生產(chǎn)的智能化管控水平。

長慶油田將昆侖大模型深度運用于四維油藏建模、水平鉆井優(yōu)化、智能壓裂決策、智能井站管控、生產(chǎn)運行優(yōu)化、安全環(huán)保監(jiān)控、泄漏智能檢測等多種核心場景，通過對蘇里格300億立方米致密氣高效開發(fā)，隴東350萬噸頁巖油效益建產(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，將特定場景檢測準確率從傳統(tǒng)方法的78%提升至92%；在油氣處理裝置優(yōu)化中，預(yù)測性維護功能使設(shè)備非計劃停機時間減少50%，為能源行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型注入強勁動力。當(dāng)前，長慶油田正全力推進“項目”建設(shè)，通過深化人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術(shù)與傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)融合，探索并實踐出一條獨具長慶特色的智能化發(fā)展道路。

在項目實施初期，長慶即以自主創(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200萬張作業(yè)場景圖像、15萬小時視頻數(shù)據(jù)，并建立包含1.2萬條規(guī)則的安全知識庫，為算法訓(xùn)練提供堅實基礎(chǔ)。在技術(shù)體系構(gòu)建上，堅持開放創(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)：①百萬級樣本自動標注平臺；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景部署20個高精度模型，成功構(gòu)筑起覆蓋主要油氣產(chǎn)區(qū)的智能安全防護體系，關(guān)鍵指標突破行業(yè)紀錄，取得顯著成效：

識別精度行業(yè)領(lǐng)先：特殊作業(yè)隱患智能識別準確率94.1%（較傳統(tǒng)方法提升18.7個百分點）、召回率90.75%（提升32.5個百分點），漏報率在部分場景下低于0.5%。有效減少誤報與漏報，降低高危操作誤判率，減少無效告警干擾。

風(fēng)險響應(yīng)閉環(huán)管控：端側(cè)推理時延<800毫秒，隱患實時上報，實現(xiàn)“風(fēng)險感知-決策 ?處置”系統(tǒng)化閉環(huán)管控。

開發(fā)運維高效自主：樣本標注自動化、自主化，開發(fā)效率提升至原來的3倍，運維成本下降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)（如動火）安全管控能力顯著增強，油田智能化綜合運維成本降低18%。

該項目創(chuàng)造了能源行業(yè)價值范式：①安全革命：實現(xiàn)高危隱患100%實時感知，重大事故風(fēng)險概率下降90%；②效能躍升：井站巡檢效率提升5倍，年節(jié)約安全人工工時超50萬小時；③開放創(chuàng)新：構(gòu)建了中國AI全棧技術(shù)標準，降低行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型門檻。

尤為可貴的是，項目所淬煉出的“長慶范式”——全自主創(chuàng)新的硬核底座、三級協(xié)同的創(chuàng)新架構(gòu)、業(yè)技融合的敏捷組織、開放共贏的生態(tài)理念，也為整個石油石化乃至流程工業(yè)的智能化升級提供了標準化、可復(fù)制的成功樣板。長慶實踐所驗證的自主創(chuàng)新技術(shù)路徑和落地方法論，已在大慶、塔里木等多個油田加速推廣應(yīng)用，有效降低了行業(yè)轉(zhuǎn)型的門檻與試錯成本，也是對“人工智能+”行動所要求的形成“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。

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

“十四五”期間，長慶油田還圍繞“勘探開發(fā)智能協(xié)同研究、生產(chǎn)運行智能管控、現(xiàn)場作業(yè)智能操控、經(jīng)營管理能決策”四大發(fā)展方向，統(tǒng)籌實施了“長慶數(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”影像智能識別等技術(shù)，實現(xiàn)了全盆地級地震數(shù)據(jù)的云存儲與共享應(yīng)用；通過智能油藏動態(tài)分析系統(tǒng)全年跟蹤預(yù)警240個重點油藏開發(fā)指標，智能診斷8萬余口油水井產(chǎn)量波動原因。建成了國內(nèi)最大的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)平臺，實現(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、場站無人值守、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”新運營模式的全面形成，長慶油田也因此成為全國首批通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型成熟度國家標準四級認定的單位，轉(zhuǎn)型成果入選國務(wù)院《中國的能源轉(zhuǎn)型》白皮書。

總的來說，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)，為長慶油田帶來了隱患秒級發(fā)現(xiàn)、高危誤判減半、效率顯著提升、成本持續(xù)優(yōu)化的直接價值，更在保障油田員工生命安全、夯實國家能源安全基石的層面彰顯了深遠意義。

長慶油田聯(lián)合華為、昆侖數(shù)智等企業(yè)成功打造了全球首個通過大規(guī)模生產(chǎn)實踐驗證的“AI大模型+全自主創(chuàng)新”標桿案例，正全力推進長慶油田“大、強、壯、美、長”的新發(fā)展藍圖建設(shè)。我們愿繼續(xù)攜手全球戰(zhàn)略伙伴，共同制定智慧油田國際標準和智慧示范區(qū)建設(shè)，乘人工智能東風(fēng)，創(chuàng)智慧油田未來，共同推動世界能源產(chǎn)業(yè)安全、高效、可持續(xù)發(fā)展。