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“AI+能源”应用新例!美国原油钻探用上AI:供应升,油价跌?

人工智能的应用已经渗透到了石油开采行业。智通财经获悉,纳伯斯实业(NBR.US)最近采用了AI程序接管了距离遥远的钻井平台。该公司性能工具主管Rafael Guedes通过屏幕观察AI机器人控制油田钻井平台,以卫星发送指令,并在瞬间做出决定,尽可能使其顺利地钻穿岩石。Guedes估计该程序将在钻井过程中节省大约5000个指令,并将速度提高至少30%。

美国石油开采业AI应用新场景:钻井

长期以来,石油行业一直将AI主要用于评估地震勘测等后台任务,而钻井和水力压裂等任务还是只能依靠人类完成。现在,越来越多的公司使用人工智能、机器学习和远程操作来提高钻井速度,并提出更好的方法来跟踪和预测活动泵何时会发生故障。这项新兴技术的目标是降低成本,帮助从地下开采更多石油,这可能会破坏欧佩克控制全球石油产量和推高油价的努力。

Nabors高级副总裁Subodh Saxena表示:“页岩井的采收率为8%。如果这一点能够得到改善,回报的规模将是惊人的。”

随着钻井公司和生产商不断致力于提高效率,先进的AI正在油田钻探中站稳脚跟。虽然这项技术正在全球范围内进行测试,但美国可能是最值得关注的地方。长期以来,德克萨斯州、北达科他州和其他州的页岩盆地一直是发现更快、更便宜的石油开采方法的实验室,这使美国成为全球最大的石油生产国。

AI在石油开采业应用广泛

AI也有助于保持现有油井的流动。RoboWell是哈里伯顿公司和AIQ公司合作的一个AI项目,最近启动,帮助阿布扎比国家石油公司通过自主调节来保持其气井的泵出。

Hilcorp Energy Co.是美国最大的私营石油和天然气生产商之一,该公司估计,通过使用机器学习来预测设备故障,可以防止大约5亿立方英尺的天然气生产下线。否则,一名工人开着卡车四处检查所有的油井,寻找那些已经停止抽水的油井,可能需要大约一周的时间。

美国第三大油田服务提供商Baker Hughes Co.首席数字官James Brady表示,尽管这种预测技术目前只应用于二叠纪盆地的少数油井,但它最终将会扩大并产生更大的影响。该服务提供商一直在建立AI模型来预测电潜泵的故障,电潜泵用于保持老井的流动。

对于Permian盆地的一个特定客户,Baker Hughes可以在30天内预测约65%的客户井的设备故障。该公司的目标是达到70%,并为泵的维修提供更完整的建议。Brady称:“在过去的几年里,我们在这方面做得越来越好,当你真正利用物理学和数据科学提出一个更综合的模型时,你开始获得更高的预测概率。”

行业数据提供商Kimberlite International Oilfield Research的Kimberlite表示,迄今为止,AI在油田的最常见应用仍然是监测油井,而不是远程钻井。但是其他的应用正在出现。初创公司ShearFRAC正在使用AI来更有效地跟踪油井。该公司的技术向现场的压裂人员提供建议,然后由他们选择是否实施这些建议。为了向苹果公司的Siri致敬,这些建议由一个名叫Sheary的机器人发送到机组人员的电脑屏幕上。ShearFRAC首席执行官Andrew McMurray表示,该公司最终计划提供更自动化的水力压裂技术。

总部位于休斯顿的Corva公司负责钻井业务的总经理William Fox表示,该公司正在为其AI软件对美国每个页岩盆地进行建模,并计划在未来两年内进军南美。他说,他对美国石油行业利用人工智能进行优化的程度感到惊讶。Fox说:“页岩是钻井行业的实验室。在这个竞争激烈的市场中,如果在北美页岩油中行之有效,那么在其他地方也会有更好的效果。”

而在去年5月,壳牌公司就表示,该公司将在其深海勘探和生产中使用大数据分析公司SparkCognition的人工智能技术,以提高海上石油产量。SparkCognition的人工智能算法将处理和分析大量地震数据,以寻找美国墨西哥湾最大的石油生产商壳牌的新油藏。目标是提高作业效率和速度,增加产量和勘探成功率。两家公司表示,新流程可以将勘探时间从9个月缩短至不到9天。

AI技术降低开采成本、提振产量

Kimberlite International Oilfield Research的数据显示,在过去五年中,承包商将钻井所需的大约两周时间缩短了一天,将压裂所需的平均11天时间缩短了三天。他们采用了多种新技术,包括钻长达3英里的水平井。现在,AI有望带来更大的收益。

效率的提高将带来成本的降低。Evercore ISI分析师James West预计,未来几个财政季度,企业将开始宣传它们利用人工智能节省的成本。他说:“这将节省大量成本,至少两位数,但在某些情况下可能节省25%至50%的成本。”

由于部署才刚刚开始,要知道它对就业的潜在影响还为时过早。但这项技术可能会帮助企业克服近年来遇到的劳动力短缺问题。油田猎头公司Airswift Holdings Ltd最近对全球能源工作者进行的调查显示,他们对AI持开放态度,大多数人表示,AI可以提高他们的工作满意度和生产力。

这项技术不仅在页岩地层中得到了测试,而且在海上油田也得到了测试。世界上最大的石油服务提供商SLB公司在1月份宣布,他们在巴西沿海自主钻井了五口井的部分区域,钻井时间缩短了60%。

SLB建井部门总裁Jesus Lamas表示,在未来三到五年内,15%的井将由AI自主控制。他说,这项技术不仅是降低钻井成本的关键,也是帮助该行业实现气候变化目标的关键。可再生能源倡导者表示,AI可以帮助将太阳能和风能整合到电网中,加速从化石燃料的过渡;同时,石油和天然气公司认为,在一个碳限制的世界里,AI是减少其运营对全球变暖影响的一种方式。更高效的钻井意味着每口井消耗的能源更少。

Lamas称:“我们需要做一些不同的事情。我们需要降低每桶石油的成本,我们需要提高效率,我们需要减少每桶石油的二氧化碳排放量。”

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