知识图谱在油气勘探开发中的应用现状与发展趋势

作     者：和婷婷 张强 HE Tingting;ZHANG Qiang

作者机构：东北石油大学计算机与信息技术学院163319 

出 版 物：《天然气工业》 (Natural Gas Industry)

年 卷 期：2024年第44卷第9期

页      面：55-67页

核心收录：

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 1202[管理学-工商管理] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 0709[理学-地质学] 08[工学] 0708[理学-地球物理学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目“CO_(2)咸水层封存中盖层水力破裂评价数值模拟及优化研究”(编号:42002138) 黑龙江省优秀青年教师基础研究支持计划项目“水驱油藏智能注采调控数字孪生优化模型研究”(编号:YQJH2023073) 黑龙江省自然科学基金项目“基于复杂网络的页岩多尺度裂缝表征及缝网动态扩展机制研究”(编号:LH2022F008) 黑龙江省博士后专项“基于计算智能的油藏精细注水优化模型及算法研究”(编号:LBH-Q20077) 

主　　题：油气勘探开发 知识图谱 物探领域 钻完井领域 测井领域 油藏工程领域 大语言模型 

摘      要：在油气能源产业中,知识图谱对油气资源的高效勘探开发有利于推动石油天然气工业的高质量发展。知识图谱作为一种基于人工智能和知识表示的新兴技术,逐渐成为油气勘探开发领域的研究热点和重点。为此,按照物探、钻完井、测井和油藏工程4大领域系统总结了知识图谱在石油勘探开发中的应用现状,在此基础上,结合大语言模型,剖析了知识图谱在石油勘探开发中所面临的挑战,并展望其未来发展方向。研究结果表明:(1)在油气勘探开发领域,知识图谱结合深度学习模型和专家经验,广泛应用于地质数据管理、信息解释、异常检测与分析、智能决策支持、故障诊断、测井数据综合分析、测井资料解释、测井曲线自动匹配、油藏描述、油藏数值模拟、油藏管理及设备故障维护,实现了数据质量提升、资料利用率提高和油藏动态实时监控等功能,有效提高了勘探开发效率;(2)知识图谱在油气勘探开发中面临数据多源异构、专业知识获取与表示、知识更新和维护、算力资源需求、跨学科协作与应用等挑战,需要在技术、标准、协作机制等方面进行持续探索和创新,以充分发挥知识图谱在石油勘探开发中的潜力。结论认为:(1)知识图谱技术具有广阔的应用前景,可开展油气勘探开发中的知识搜索、知识推荐、知识共享、智能问答以及知识推理、知识计算、知识图谱与大语言模型融合;(2)聚焦油气勘探开发大模型、基于机理模型和智能模型结合的仿真模型、多模态技术探索等方面的技术攻关,将推动行业向更加智能化、智慧化、高效化和精准化的方向发展。