數(shù)字經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型不斷加速，如今，人工智能與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的深度融合愈發(fā)凸顯重要性。作為典型的傳統(tǒng)行業(yè)，油氣行業(yè)擁有龐大的資源數(shù)量、數(shù)以千億計的資產(chǎn)規(guī)模。同時也有專業(yè)度高、工藝流程復雜、產(chǎn)業(yè)鏈長、設(shè)備資產(chǎn)總量巨大，應(yīng)用場景復雜等特點。作為國家戰(zhàn)略性資源和工業(yè)基礎(chǔ)，油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型智能化發(fā)展已是大勢所趨。

西南石油大學人工智能研究院院長閔超帶領(lǐng)科研團隊在油氣田開發(fā)動態(tài)模擬預測及優(yōu)化領(lǐng)域，創(chuàng)新地提出了大數(shù)據(jù)驅(qū)動的開發(fā)動態(tài)指標的預測預警新方法，實現(xiàn)了油氣藏不同開發(fā)階段的區(qū)塊動態(tài)預測與預警，并以此為基礎(chǔ)建立油氣田開發(fā)規(guī)劃優(yōu)化模型群，解決產(chǎn)量構(gòu)成、措施結(jié)構(gòu)及產(chǎn)量分配等一系列優(yōu)化問題。該成果2010年以來先后在國內(nèi)外各大油田應(yīng)用，產(chǎn)生經(jīng)濟效益13.70億元，經(jīng)濟和社會效益顯著，相關(guān)專家評價達到了國際先進水平。

克服“小樣本、大數(shù)據(jù)”困難

實現(xiàn)智能“傾聽”地層“說話”

足夠數(shù)量和質(zhì)量的數(shù)據(jù)樣本是現(xiàn)代人工智能的核心。與通用人工智能不同，“小樣本、大數(shù)據(jù)”是智慧油氣田領(lǐng)域普遍面臨的難題。“樣本不確定性太強、數(shù)據(jù)孤島的現(xiàn)象仍比較突出、樣本獲取及打標簽成本太高等。”閔超說，這些問題極大地限制了AI相關(guān)算法與技術(shù)在油氣田領(lǐng)域的應(yīng)用。

針對這些問題，2019年閔超帶領(lǐng)西南石油大學人工智能研究院團隊和國內(nèi)油田展開合作、進行深入探索，針對基于大數(shù)據(jù)的稠油油藏注蒸汽吞吐產(chǎn)量預測問題進行攻關(guān)，從100多個區(qū)塊超過10萬條的生產(chǎn)數(shù)據(jù)中，整理出近800條可用樣本，創(chuàng)新性地結(jié)合機理模型進行深度學習，兼顧了預測精度和泛化能力，取得了很好的效果。

2021年4月，北京召開“第三屆中國石油石化智能化技術(shù)交流會暨石油石化企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型高峰論壇”，中國工程院院士、油田開發(fā)專家李陽在會上提出的“數(shù)據(jù)驅(qū)動+物理指導”思想。西南石油大學團隊的這一成果與李陽院士的思想不謀而合。閔超介紹道：“后來，該思路也被我們用于解決根據(jù)壓裂曲線的模式識別這種典型的小樣本問題中，該方法將壓裂曲線作為地層在壓裂過程中反饋的“聲音”，利用深度學習的方法“傾聽”地層“說”的話，實現(xiàn)壓裂狀態(tài)的實時、自動識別。”

助推新能源開發(fā)?

西南石油大學人工智能研究院應(yīng)運而生

“人工智能和新能源是我們面臨的第四次工業(yè)革命的重要基石，本次革命所利用的新能源，以太陽光能、風能、水能等為主，不再以釋放有害物質(zhì)損害人類賴以生存的環(huán)境和健康為代價?！遍h超談到，人工智能將對新能源的開發(fā)和利用提供助推的作用。

首先，利用人工智能可以建立預測模型，解決可再生能源由于間歇性而導致的供求不均衡問題。同時，借助人工智能的技術(shù)，可以實現(xiàn)生產(chǎn)的精細化，在提高生產(chǎn)效率的同時降低能耗，使得油氣田一直以來的“低耗高效”開發(fā)得以現(xiàn)實。

在這樣的背景下，2018年，西南石油大學成立人工智能研究院，這是一個多學科方向交叉融合，以智能油田相關(guān)配套研究為突出特色的技術(shù)研發(fā)型、應(yīng)用型研究院。研究院各團隊在充分發(fā)揮自身特色，緊貼“AI+油氣產(chǎn)業(yè)”，在能源地質(zhì)大數(shù)據(jù)分析、能源智能裝備技術(shù)、智能油氣井工程、油氣田開發(fā)人工智能及大數(shù)據(jù)分析等多個方面展開了深入研究，取得了一系列成果。

近兩年來，西南石油大學人工智能研究院在《Neural Computing》等期刊上發(fā)表SCI收錄論文44篇，其中1區(qū)top期刊7篇，2區(qū)期刊14篇；承擔國家自然科學基金項目6項、省級項目4項、國際合作性項目3項、企業(yè)外協(xié)合作項目10多項；獲得省部級科技進步獎4項。

發(fā)揮自身特長

開發(fā)數(shù)十項油氣田人工智能項目

據(jù)閔超介紹，近年來，西南石油大學充分發(fā)揮自身特色，在長久以來雙一流學科建設(shè)及其配套學科群的專業(yè)優(yōu)勢和技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，推進學科交叉、協(xié)同創(chuàng)新，開發(fā)和研究了地質(zhì)大數(shù)據(jù)分析平臺、頁巖氣建產(chǎn)核心區(qū)地質(zhì)智能評價技術(shù)、頁巖氣地質(zhì)薄片智能鑒定技術(shù)、深海關(guān)鍵技術(shù)與裝備、井控人員VR仿真培訓實驗室等數(shù)十項人工智能項目。

“今年，對人工智能和新能源有興趣的考生們可報考西南石油大學人工智能專業(yè)?！睋?jù)閔超介紹，西南石油大學人工智能本科專業(yè)將于今年開始正式招生，目前擁有專任教師24人，其中高級職稱教師占比87.5%，79.2%的教師擁有博士學位。人工智能專業(yè)是該校響應(yīng)國家戰(zhàn)略創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略需求，為國培養(yǎng)AI專門人才而建立的。

同時，與人工智能相關(guān)的專業(yè)還有國家級一流本科專業(yè)“信息與計算科學”與“軟件工程”專業(yè)。此外，還有“物聯(lián)網(wǎng)”、“數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)”、“機器人工程”等專業(yè)。