人工智能在石油和天然气工业中的应用

石油和天然气领域一直是全球经济增长的关键部分，为工业、交通和家庭提供动力。然而，由于该领域面临价格波动、传统方法、资源枯竭和环境问题等挑战，它需要新的解决方案。人工智能现在脱颖而出，成为一个关键参与者，提出提高效率、降低成本和促进整个领域可持续性的新思路。

人工智能：变革者

人工智能利用机器模拟人类智慧，有助于在石油和天然气领域做出更好的选择和更智能地运营。人工智能包括机器学习 (ML)、自然语言处理 (NLP)、计算机视觉和机器人等技术。公司使用人工智能并非为了炫耀，而是为了解决棘手问题。

1. 市场波动：石油和天然气价格经常变化。人工智能凭借预测工具可以帮助公司预测市场变化并调整计划以管理风险。
2. 落后的传统方法：在勘探、钻井和炼油方面的旧方法耗时且常出错。人工智能使这些步骤更快、更准确、更便宜。
3. 环境和安全问题：该领域面临减少生态足迹和提高安全性的压力。人工智能工具可以监测排放、节约能源并提高工作场所安全性。
4. 劳动力老龄化：许多工人正在退休。人工智能保留关键知识并处理艰巨任务，确保平稳运行。

石油和天然气领域的关键人工智能工具

人工智能工具种类繁多，非常适合石油和天然气领域的需求。主要工具有：

1. 机器学习 (ML)：利用数学分析历史和新数据，发现趋势以帮助预测最佳勘探、钻井和维护地点。
2. 计算机视觉：处理图像或视频，用于检查基础设施、管道和安全性。
3. 自然语言处理 (NLP)：快速浏览报告和日志中的书面数据，帮助更快地做出选择。
4. 机器人技术：配备人工智能的机器人执行无聊或危险的任务，例如管道检查和钻井，减少了对人工协助的需求。

人工智能在石油和天然气领域的应用范围

人工智能的应用范围从新资源的发现到每个阶段的交付

1. 石油勘探与开采

• 地震数据：人工智能帮助比传统方法更快、更准确地发现石油和天然气。
• 钻井：人工智能监测扭矩和压力等钻井数据，以提高性能并降低风险。
• 资源管理：人工智能分析数据以改进模型，提高采收率并降低成本。

2. 石油运输与储存

• 管道监测：人工智能发现泄漏等问题，让公司在问题恶化之前解决它们。
• 物流：人工智能工具改进运输和储存，减少延误和成本。
• 检查：配备人工智能的无人机检查管道和储存设施，发现腐蚀或弱点等问题。

3. 石油炼制与分销

• 过程控制：人工智能调整炼油步骤，如温度，提高效率并减少浪费。
• 需求预测：机器学习预测需求，根据市场需求调整生产，避免过剩或短缺。
• 供应链：人工智能通过优化库存和确保及时交付来提升供应链。

人工智能的实际应用

石油和天然气行业的顶尖公司利用人工智能进行创新并提高效率

1. 地震数据：埃克森美孚利用人工智能加速准确发现石油和天然气。
2. 预测性维护：英国石油公司利用人工智能监测设备健康状况，预测并解决问题，避免停机。
3. 数字孪生：壳牌公司创建真实物品的数字副本，以模拟和增强运营。
4. 管道监测：雪佛龙公司的人工智能系统发现泄漏和压力变化，防止代价高昂且有害的问题。

人工智能为何增长

人工智能在石油和天然气领域的崛起源于技术飞跃、经济需求和环保要求

1. 更强的计算能力：云计算和边缘计算允许实时处理大数据和复杂计算。
2. 更多数据：该领域通过传感器和系统产生大量数据。人工智能从这些数据中挖掘出有用的信息。
3. 降低成本：随着价格波动和成本上升，公司利用人工智能精简流程并节省资金。
4. 法规：更严格的环保法规促使公司使用人工智能进行监测、优化和合规。

人工智能的挑战

尽管人工智能前景广阔，但将其应用于石油和天然气领域并非易事

1. 数据问题：杂乱或分散的数据会损害人工智能的工作；公司必须很好地清理和整合数据。
2. 员工抵制：员工可能抵制人工智能带来的变化；培训和变革管理是关键。
3. 高昂的启动成本：设置人工智能需要大量投入传感器、数据系统和计算能力。
4. 网络风险：互联系统带来威胁；强大的安全性对于保护数据和运营至关重要。

未来之路

人工智能在石油和天然气领域意味着巨大的变化，将塑造未来。为了充分受益，公司必须面对使用挑战，培训员工，并建立创新文化。人工智能带来的好处——更高的效率、成本降低、更好的安全性和可持续性——使其成为该领域必不可少的工具。

随着人工智能的发展，它将开启新的增长途径。从自动钻井到人工智能支持的生态计划，选择是无限的。明智地采用人工智能的公司将能更好地应对未来充满挑战和竞争的能源格局。

应用和好处

人工智能在石油和天然气领域的应用正在改变工作方法，解决勘探、生产、炼油和运输石油方面的旧问题。机器学习等人工智能工具帮助公司更好地完成工作，降低成本，提高安全性。这也有助于减少对地球的危害。随着业务的升温，人工智能帮助公司保持领先，明智地利用资源，并寻找新的方法。

1. 人工智能在石油勘探和生产中的应用

1. 查看地震数据
   石油勘探始于大规模的调查。传统的查看这些信息的方法耗时费力，而且人们容易犯错。人工智能做得更快更好。机器学习可以发现油气田，节省时间和金钱。人工智能帮助团队做出明智的选择并减少资源使用。
   示例：埃克森美孚使用人工智能将查看数据的时间从几周缩短到几小时。这有助于他们快速做出选择并明智地使用资源。
2. 处理油源
   正确开采石油意味着良好的油源控制。人工智能分析压力、热量和流体数据。人工智能帮助规划钻井位置以及如何以最佳方式开采石油。这意味着产油量更高，浪费更少。
   人工智能实时监控油源，根据需要进行调整以实现最高效率。
3. 更好的钻井
   人工智能系统在钻井时监测压力和速度等情况。它们预测设备故障等风险。及早发现问题可以防止延误和节省资金，使钻井更快、更高效。
   示例：英国石油公司在钻井中使用机器学习，这缩短了时间并提高了安全性，从而节省了成本。

2. 管道和建筑物监测

管道运输石油，但面临泄漏和破裂等问题。人工智能有助于及早发现这些问题，使其更安全、更可靠。

1. 预防性维护
   人工智能工具预测管道破裂，推动及时修复。这可以避免紧急修复，减少停机时间，并保持平稳安全运行。
   示例：雪佛龙的人工智能系统及早发现管道薄弱点，减少泄漏，节省资金并降低危害。
2. 空中巡检
   配备人工智能的无人机从空中检查管道和现场。它们快速发现裂缝和其他问题。这减少了危险的人工检查。
   通过使用无人机，石油公司可以快速发现问题，这意味着更少的故障和更快的修复。

3. 捕获和阻止泄漏

人工智能通过传感器监测管道，快速发现泄漏或异常。它会提醒工作人员并可以关闭阀门以阻止溢油，避免事故和损坏。

1. 石油操作清洁化
   人工智能有助于炼油，使其高效且环保。它控制关键步骤以保持高产量和低浪费。
2. 更智能的炼油厂
   人工智能通过查看历史和当前数据来寻找运行炼油厂的最佳方法。它降低成本并使流程更环保。
   示例：壳牌公司使用人工智能使其炼油效率提高 10%，降低成本并减少危害。
3. 更好的物流
   及时将石油交付给用户是关键。人工智能规划路线，预测需求，并管理库存，以避免生产过剩或不足。
   人工智能通过检查交通和天气使路线智能化，降低运输成本并改善时效性。
4. 预测需求
   人工智能审查旧数据和趋势，以预测未来的石油需求。这使生产与需求保持一致，避免短缺或过剩。

4. 提高安全性和环保性

人工智能提高对安全和环保法规的遵守。

1. 发现危险
   人工智能监测瓦斯泄漏或火灾等危险。它能快速发现它们，从而允许采取快速行动阻止事故。
   示例：道达尔能源公司在海上油田使用人工智能，通过及早发现危险来减少事故。
2. 监测排放
   人工智能工具跟踪有害空气物质，建议在不影响工作的情况下减少排放的方法。它有助于遵守法规并最大限度地提高工作效率。
3. 遵守法规
   人工智能确保公司遵守法规，避免罚款和不良声誉。

真实成功案例

沙特阿美：改进石油勘探和炼油

沙特阿美是全球顶尖的石油公司之一，它利用人工智能来提升其石油勘探、钻井和炼油业务。人工智能帮助他们快速筛选地震数据，更准确地找到油气田。这降低了钻井成本，并有助于环境保护。在炼油方面，人工智能使流程运行更顺畅，并减少能源消耗，以最少的浪费从石油中获取最大效益。因此，沙特阿美在其整个供应链中降低了成本并提高了工作效率。

埃克森美孚：通过人工智能改变维护方式

埃克森美孚利用人工智能进行设备维护和保养。智能人工智能工具不间断地检查机器，发现磨损和隐藏问题，防患于未然。这减少了意外停机，每年为他们节省大量资金。通过避免非计划停机，他们保持石油产品稳定供应，从而获得市场优势。

英国石油公司：通过人工智能加速钻井

英国石油公司利用智能学习技术改变其钻井作业。人工智能检查地质数据并规划最佳钻井方式，缩短了钻井时间。这节省了资金并降低了钻井风险。人工智能还监控钻井过程中的设备，确保其良好安全运行。这项技术进步使英国石油公司在智能石油和天然气方法方面保持领先地位。

雪佛龙：通过人工智能提高管道安全性

雪佛龙利用人工智能使其管道更安全、运行更好。人工智能驱动的系统持续监控管道，发现压力变化或异常震动等可能意味着泄漏的问题迹象。及早发现并解决这些问题有助于避免生态风险并降低维护成本。这种人工智能的应用展示了其在提升石油和天然气作业安全性和工作稳定性方面的强大作用。

为什么要使用人工智能？

在石油中使用人工智能带来许多好处

1. 提高效率
   人工智能提升石油和天然气流程的所有阶段，从发现石油到精炼石油。在勘探中，人工智能研究大量信息，例如地球研究和地震数据，以高精度发现石油。在钻井和精炼时，人工智能使一切工作更好。它减少了错误并保持平稳运行。通过简化这些任务，人工智能减少浪费，提高产量，并确保资源得到充分利用，从而全面提高效率。
2. 降低成本
   人工智能大大降低了石油和天然气行业的成本。它通过及早发现问题来帮助机器保持运行，从而节省了大量维修费用。这意味着更少的停机时间和更少的昂贵维修，每年节省大量资金。此外，通过自动化任务，人工智能通过更有效地完成重复性或艰巨的工作来节省劳动力成本。这些降低成本的方法使一切运行更顺畅，更具成本效益。
3. 提高安全性
   人工智能在保持石油和天然气行业强劲安全方面发挥着关键作用。它始终监视设备和结构，在它们导致事故之前发现危险，例如设备损坏、管道泄漏或不安全的工作区域。这种早期预警系统允许公司快速解决问题，使工作场所对人员更安全，并减少对附近地区的风险。有了人工智能，安全性就融入到操作的每个部分。
4. 环保行动
   人工智能有助于使石油和天然气工作更清洁、更环保。通过更好地利用资源，它减少了浪费和能源消耗，从而降低了排放。在勘探和钻探石油时，人工智能通过选择精确的工作地点来避免对自然的 unnecessary 干扰。此外，人工智能检查排放并确保符合绿色法规，从而促成更清洁、更负责任的做事方式。

石油和天然气领域未来的人工智能趋势

人工智能在石油和天然气领域的未来将是巨大的，新技术和新用途将引领潮流

1. 自主系统
   自动驾驶系统将改变石油和天然气工作。从无人驾驶汽车到自动化钻井，人工智能将减少对人类的需求，使事情更安全、更高效。
   例如，智能机器人可能会执行水下管道修复等艰巨任务，这意味着人类潜水员的风险更小。
2. 更好的预测分析
   预测方法将超越保持工具正常运行。人工智能将预测市场变化、政治风险和供应链问题，帮助公司提前做出更好的决策。
3. 改进勘探
   人工智能将通过使用来自地震调查和卫星图像等多种来源的数据，提供更清晰的地下视图。这降低了勘探风险并提高了成功率。
   结合物理定律和数据的混合人工智能模型将成为勘探团队的新常态。
4. 碳捕获与储存 (CCS)
   人工智能将是改进 CCS 技术的关键，这对于减少碳泄漏至关重要。人工智能工具将监控碳捕获步骤，发现不良点并提供修复方案。
5. 数字孪生发展
   数字孪生将覆盖整个油田和供应链，提供完整的工作概况。这些虚拟副本将模拟自然灾害或工具故障等问题，帮助公司更好地规划。
6. 与绿色能源合作
   随着该领域向绿色能源转型，人工智能将帮助将可再生能源与传统的石油和天然气方式结合起来。由人工智能运行的智能电网将成为常态。

人工智能采用的挑战

尽管人工智能具有巨大的优势，但许多问题可能会减缓其在石油和天然气领域的应用

1. 高昂的启动成本
   人工智能设备、软件和专家的前期费用对于小型公司来说可能过高。
2. 数据质量和混合
   人工智能需要良好、混合的数据才能正常工作。石油和天然气领域通常存在损坏、杂乱和分散的数据，阻碍了人工智能的工作。
3. 员工抵制
   人工智能的使用可能会遭到习惯于旧方法的员工的抵制。公司必须投资于培训和变革管理以缓解这种转变。
4. 法规和道德
   使用人工智能引发了有关数据隐私、知识产权和遵守法规的问题。公司必须谨慎行事，以避免法律和形象问题。
5. 在线安全风险
   更多人工智能和互联系统意味着更多的网络威胁。需要强大的在线安全措施来保护关键数据和系统。
6. 技能差距
   该领域缺乏足够的人工智能和数据专家。培养具有教育和培训的人才流是关键。

结论

人工智能在石油和天然气领域的未来既令人兴奋又充满挑战。自动驾驶系统、更好的预测分析和数字孪生等新技术将重塑该领域，解决旧问题并开辟新机遇。然而，充分利用人工智能需要解决高成本、数据混合问题和员工抵制等关键问题。

通过遵循智能计划和培养创新文化，石油和天然气领域可以克服这些障碍并利用人工智能的力量。随着人工智能的发展，其在提高效率、走向绿色和保持强大方面的作用只会越来越大，从而确保其在未来领域中的关键地位。