長(zhǎng)期以來(lái)，石油行業(yè)一直僅將人工智能（AI）技術(shù)主要用于評(píng)估地震調(diào)查等后臺(tái)任務(wù)，主要的鉆井和水力壓裂等環(huán)節(jié)仍牢牢掌握在人類操作員手中。而如今，美國(guó)頁(yè)巖油公司們開始嘗試使用AI、機(jī)器學(xué)習(xí)和遠(yuǎn)程操作來(lái)幫助其降低成本，并開采更多頁(yè)巖油。這可能會(huì)破壞石油輸出國(guó)組織（OPEC）減產(chǎn)以管控全球石油產(chǎn)量，并以此穩(wěn)定、提高油價(jià)的努力。

此外，AI技術(shù)也開始在石油行業(yè)的其他場(chǎng)景中進(jìn)入應(yīng)用測(cè)試階段，比如被用于維持現(xiàn)有油井的井流量，預(yù)測(cè)油井的設(shè)備故障率等。除了這些提高效率、降低成本的效用外，AI技術(shù)或還能幫助該行業(yè)完成氣候變化目標(biāo)。

美國(guó)頁(yè)巖油盆地再成AI技術(shù)“實(shí)驗(yàn)室”

在休斯頓一間黑暗的控制室里，石油與天然氣鉆井公司Nabors Industries性能工具總監(jiān)蓋德斯（Rafael Guedes）在監(jiān)視器上觀察著機(jī)器人如何在沒(méi)有任何人類操作的情況下，主導(dǎo)該公司位于北達(dá)科他州油田的鉆機(jī)工作：一個(gè)來(lái)自于其戰(zhàn)略合作伙伴Corva公司的AI程序接管了Nabors Industries公司的鉆機(jī)，通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送指令，并在幾秒內(nèi)作出決定，平順地鉆過(guò)巖石，監(jiān)控室屏幕上隨之亮起紅色。

蓋德斯預(yù)計(jì)，Corva公司的這一AI項(xiàng)目將在鉆井時(shí)為操作員節(jié)省約5000個(gè)命令，并將鉆井速度提高至少30%。“這一切都是自動(dòng)化的，無(wú)須由人工按下任何按鍵，屏幕上的一條綠線追蹤著鉆頭在地下的路徑?，F(xiàn)在，我們可以把腦力用于其他事情了?！彼Q。Nabors Industries的高級(jí)副總裁塞克納（Subodh Saxena）稱：“頁(yè)巖井目前的采收率約為8%。如果AI能夠改善采收率，那么采用該技術(shù)所獲得的‘獎(jiǎng)勵(lì)’將是驚人的?！?/p>

Nabors Industries的這一情況可謂美國(guó)頁(yè)巖油行業(yè)眼下的縮影。隨著鉆井商和生產(chǎn)商堅(jiān)持不懈地專注于提高效率，AI鉆井技術(shù)正在頁(yè)巖油盆地的各大油田“站穩(wěn)腳跟”。盡管這項(xiàng)技術(shù)正在全球范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)試，但美國(guó)仍是最值得關(guān)注的地方，因?yàn)槊绹?guó)得克薩斯州、北達(dá)科他州和其他州的頁(yè)巖油盆地長(zhǎng)期以來(lái)一直是發(fā)掘更快、更便宜的石油開采方式的“實(shí)驗(yàn)室”，也使得美國(guó)在短短數(shù)年內(nèi)，從石油進(jìn)口國(guó)，搖身一變成為全球最大的石油生產(chǎn)國(guó)。

根據(jù)行業(yè)數(shù)據(jù)提供商Kimberlite International Oilfield Research的數(shù)據(jù)，過(guò)去五年，美國(guó)頁(yè)巖油盆地承包商已成功地將鉆井所需的大約兩周時(shí)間縮短了一天，將壓裂平均所需的11天縮短了三天。為此，他們采用了廣泛的新科技和新技術(shù)，包括鉆探3英里長(zhǎng)的水平井。目前，監(jiān)測(cè)油井而非遠(yuǎn)程鉆井仍是AI技術(shù)最常見的應(yīng)用場(chǎng)景，但對(duì)后者的應(yīng)用絕對(duì)會(huì)迎頭趕上。AI技術(shù)有望令美國(guó)頁(yè)巖油行業(yè)獲得更大突破。

Evercore ISI分析師瓦斯特（James West）稱，AI技術(shù)對(duì)效率的提高，應(yīng)該會(huì)為頁(yè)巖油企業(yè)帶來(lái)更低的成本，預(yù)計(jì)很多相關(guān)公司將在未來(lái)幾個(gè)財(cái)政季度開始宣傳他們從AI中節(jié)省的成本?！斑@一成本節(jié)約幅度將是顯著的，至少兩位數(shù)，在某些情況下甚至可能節(jié)省25%~50%的成本?！彼Q。

Corva公司正通過(guò)其AI軟件對(duì)美國(guó)的每個(gè)頁(yè)巖油盆地進(jìn)行建模，并計(jì)劃在未來(lái)兩年內(nèi)進(jìn)軍南美。該公司的鉆井業(yè)務(wù)總經(jīng)理?？怂梗╓illiam Fox）表示，他對(duì)美國(guó)石油行業(yè)利用AI進(jìn)行優(yōu)化的能力感到驚訝。“頁(yè)巖油盆地一直是鉆井行業(yè)的實(shí)驗(yàn)室，這是一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)激烈、動(dòng)力強(qiáng)勁的市場(chǎng)。如果AI技術(shù)在北美頁(yè)巖油行業(yè)中有效，那么該技術(shù)在其他地方也會(huì)得到更好應(yīng)用?！背鮿?chuàng)公司ShearFRAC也正在使用AI技術(shù)更有效地壓裂油井，為現(xiàn)場(chǎng)的水力壓裂人員提供建議，然后由他們選擇是否實(shí)施這些建議。該公司最終計(jì)劃提供更自動(dòng)化的水力壓裂技術(shù)。

由于將AI技術(shù)用于自動(dòng)化遠(yuǎn)程鉆井的部署工作剛剛開始，這對(duì)于行業(yè)就業(yè)的潛在影響尚未可知，但業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，AI技術(shù)能幫助頁(yè)巖油企業(yè)克服近年來(lái)出現(xiàn)的工人短缺問(wèn)題。油田獵頭公司Airswift Holdings最近對(duì)全球能源工人進(jìn)行的調(diào)查表明，他們對(duì)AI持開放態(tài)度，大多數(shù)受訪者表示AI可以提高他們的工作滿意度和生產(chǎn)力。

更多應(yīng)用場(chǎng)景

除了遠(yuǎn)程鉆井，業(yè)內(nèi)人士表示，AI技術(shù)還有助于保持和提高現(xiàn)有老油井的井流量。此前，油田服務(wù)、設(shè)備公司哈里伯頓（Halliburton）和AIQ與阿聯(lián)酋阿布扎比國(guó)家石油公司（ADNOC）合作，在這家能源巨頭位于阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)阿布扎比的東北巴布（NEB）資產(chǎn)中成功推出了一款A(yù)I自主井控解決方案RoboWell。該項(xiàng)目是有史以來(lái)第一個(gè)AI支持的氣舉井高級(jí)過(guò)程控制（APC）解決方案，使自主井能夠在指定的操作條件下自我調(diào)整，最大限度地提高產(chǎn)量。RoboWell解決方案將自動(dòng)化特定任務(wù)，實(shí)現(xiàn)更快的響應(yīng)，通過(guò)實(shí)時(shí)優(yōu)化氣體注入速率，幫助ADNOC將井流量保持在所需的操作范圍內(nèi)。該方案還會(huì)利用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)不斷變化的油田動(dòng)態(tài)作出持續(xù)反應(yīng)，優(yōu)化生產(chǎn)流程，并確保在安全參數(shù)范圍內(nèi)運(yùn)行，以最大限度地減少油井不穩(wěn)定，降低停工或其他事件的風(fēng)險(xiǎn)。該項(xiàng)目的初步結(jié)果是，使氣舉消耗量減少了30%，提高了效率，并使井涌量減少了50%。

美國(guó)最大的私營(yíng)石油和天然氣生產(chǎn)商之一Hilcorp Energy估計(jì)，通過(guò)使用AI技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)設(shè)備故障，可以防止大約5億立方英尺的天然氣生產(chǎn)下線。否則，為了尋找那些停工的油井，人類工人可能需要大約一周時(shí)間開著卡車四處檢查所有的井。

油田服務(wù)提供商貝克休斯（Baker Hughes Co.）的首席數(shù)字官布雷迪（James Brady）表示，盡管這種AI預(yù)測(cè)技術(shù)目前主要還僅被應(yīng)用于二疊紀(jì)盆地的少數(shù)幾口油井上，但它最終會(huì)被廣為應(yīng)用，并產(chǎn)生更大影響。該公司自身目前也正在構(gòu)建AI模型，以預(yù)測(cè)用于保持老井流動(dòng)的電潛泵的故障率。對(duì)于二疊紀(jì)盆地的特定客戶，貝克休斯已可以在30天內(nèi)預(yù)測(cè)客戶約65%油井的設(shè)備故障率，該公司的目標(biāo)是將這一比例進(jìn)一步提高至70%，并提供更完整的泵維修建議。

還值得一提的是，相關(guān)AI技術(shù)已經(jīng)不僅限于在頁(yè)巖油盆地地層中進(jìn)行測(cè)試，還開始被海上油田引入測(cè)試，并被認(rèn)為有望幫助石油行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳減排目標(biāo)。

全球最大的石油服務(wù)提供商SLB在今年稍早宣布，它在巴西海岸通過(guò)AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)了自主鉆井，成功鉆井五口，并使鉆井時(shí)間大幅縮短了60%。SLB的油井建設(shè)部門總裁拉姆斯（Jesus Lamas）表示，在未來(lái)三到五年，15%的油井將由AI自主控制。