AI技术正深刻变革油气上游勘探开发领域。天风证券研究报告指出,国际油企和油服公司已积极布局AI技术,应用于智能油田建设、油气储层识别、采收率提升等领域。以EOG Resources为案例,AI集成将其运营成本降低了约20%。本文系统梳理AI在物探、测井、钻完井、油藏工程各环节的应用效果与降本空间。
AI在油气上游勘探开发的全链条应用
石油物理勘探是较早实现数字化采集、处理分析的领域。国际上"物探+人工智能"研究发展迅速,Geophysical Insight、Emerson、Schlumberger、CGG、PGS等公司已形成相关软件产品,中石油旗下东方物探推出GeoEast软件。国内部分石油企业和科研机构已对网络化地面、智能绞车、远程测井等核心技术进行攻关,智能化井下机器人已启动研发。
AI+物探与测井——从数据采集到智能解释
在物探领域,井震结合智能建模利用深度学习进行地震数据处理与解释,但总体处于起步阶段。测井领域,海外油企如斯伦贝谢的远程测井中心已完成上万井次作业,20%的测井作业由远程测井中心完成。国内中石油建成测井生产智能支持系统,测井处理解释一体化软件LEAD与CIFlog等应用平台已建成。AI在测井地层评价中的应用文献发表量中国位居全球前列。
AI+钻完井——自动化与效率提升
国内自主研发的自动化钻井设备已能较为自主完成管柱控制,但旋转导向技术尚未实现自动化综合运用。海外SLB开发的DELFI平台利用实时数据分析和地质建模精确控制井眼轨迹,HAL的LOGIX自动化和远程运营使ROP(穿透率)提高33%,套管和衬板运行速度提高15%-45%。HAL的CerebroForce钻头位内传感技术模块实现闭环自动化钻井控制。
EOG降本案例——AI驱动19%成本削减
以EOG Resources为典型案例,2014至2022年油价均价100美金情境下,原油运营成本从59美金降至47美金,降幅19%。租赁和井费用下降38%,勘探费用下降44%,干井费用下降39%,减值下降66%,折旧摊销下降42%。EOG历史上持续布局信息技术与AI,利用大数据系统实现精准横向目标定位,AI集成将运营成本降低约20%。
AI降本空间测算——合计7美金/BOE
据天风证券测算,AI在油气领域合计可带来约7美金/BOE的降本空间,降幅约17.5%。具体构成:租赁和井费用(lease and well cost)假设降低20%,减少0.8美金/BOE;勘探和干井费用利用AI地震数据可节省约50%,减少0.25美金/BOE;营销成本假设下降20-30%,减少3.75美金/BOE;折旧摊销因EOR提高20%,下降约2美金/BOE;日常管理费用下降5-10%,减少约0.5美金/BOE。该测算与国际能源署估计的数字技术可将油气成本降低10%-20%接近。
AI赋能油气降本空间测算| 成本项目 | EOG 2024年成本(美金/BOE) | AI驱动降幅假设 | 降本空间(美金/BOE) |
|---|
| 租赁和井费用 | 4.0 | 20% | 0.8 |
| 勘探和干井费用 | 0.5 | 50% | 0.25 |
| 营销成本 | 15.0 | 20-30% | 3.75 |
| 折旧摊销 | 11.0 | EOR提高20% | 2.0 |
| 日常管理/处理运输 | ~9.0 | 5-10% | 0.5 |
| 合计 | ~40.0 | ~17.5% | ~7.0 |
国内外油气企业AI布局对比
国内央国企油气企业AI布局领先于民营企业。"三桶油"的AI布局重点在构建行业高质量数据集、建立油气大语言模型(如中石油PetrolAI、昆仑大模型)、打造计算平台。中石化完成DeepSeek在国产化算力环境下的部署,接入长城大模型应用系统。海外油气公司聚焦地层构造建模、钻井工业流程自动化、预测性维护模型和碳排放管理。Shell与贝克休斯、Microsoft、C3 AI推出AI能源计划;XOM与Microsoft合作在二叠纪盆地实现闭环自动化;BP投资Belmont Technology旨在将数据收集到油藏建模的时间缩短90%。