日前，我国在四川盆地深层页岩气勘探再获重要突破，证实了深层、超深层寒武系页岩具备规模增储潜力，有望成为页岩气新的接替层系。国家能源局年初发布的2023年全国油气勘探开发十大标志性成果显示，随着产量持续增长，非常规油气已成为全国油气增储上产的重要支撑。

　　“非常规储层是近年来增储上产的热点和难点。在油气勘探开发领域，科学的压裂方案是核心，压裂软件是必备工具。专业的软件不仅是企业的核心竞争力，更是数字化转型升级的重点。深化数智化技术攻关研究，开发承载地质工程一体化专业设计流程的压裂软件，打造完全自主知识产权的国产软件，迫切且必要。”中国石油勘探开发研究院首席技术专家王欣说。

　　亟需软件支持

　　近年来，我国油气资源勘探开发向低渗透、深层油气藏、海洋油气藏、非常规油气藏等新领域大步迈进，但这些资源绝大多数品位不高。“这些低品位油气资源需要进行储层改造，通过地面高压设备向地下几千米的地层注入大量‘液体’和‘砂子’，形成地下油气路网，提高产量。”中国石油勘探开发研究院高级技术专家杨立峰说，“储层改造技术成为助力油气增储上产高质量发展的工程技术利器。”

　　王欣表示，就非常规储层改造而言，不论是从地质特点研究还是从施工过程来看，复杂的地质和工程条件，都对压裂方案提出了更高要求。

　　此前，国内压裂软件一直停留在解决特定时期出现的某个生产问题阶段，没有面向全局的整体解决方案。形成的代码稳定性差、计算效率低、不具备可操作性和可视化功能，无法转化成面向广大技术人员的商业化产品。

　　“要想进一步挖掘非常规油气资源潜力，进行规模效益开发，需要个性化、特色鲜明且实用、高效的压裂软件。”王欣说。

　　“硬科技”解决真问题

　　在王欣看来，软件与硬件装备一样，是核心技术的载体。“一方面，地下压裂就像修一条或多条高速公路，用什么‘材料’去修、路径是怎样的，由于埋藏很深，看不见摸不着，需要先进且合适的理论模型来支持做好优化设计。另一方面，由于非常规油气水平井单井投资成本较大，压裂工程不可逆，如果前期不做好优化部署，就无法形成顺畅的‘地下高速公路网络’。”

　　油气勘探开发工业软件可以通过对地震数据、井筒数据、油藏数据等进行处理计算、模拟分析，使得勘探开发业务变得可计算、可量化，从而提高勘探开发决策的科学性，保障业务成果的准确性。

　　据王欣介绍，为支持保障勘探开发，国内自主知识产权的软件FrSmart应运而生。据悉，研发团队从国内常规和非常规油气藏改造生产需求出发，采用国际上最先进的地质工程一体化、智能化和云化技术路线，攻克了11项卡点技术，编码200余万行，三维裂缝模拟结果与相同条件下的大物模实验结果近乎一致。

　　“地质工程一体化技术路线是最适合致密油气、页岩油气这样非常规资源的储层改造，能够解决目前绝大多数油气藏、多种井型及平台井工厂化的压裂模拟和产能模拟面临的技术问题，增加多井工厂化拉链式压裂模拟。关键模块间‘一键式’成果信息无丢失传递和继承，将原先需要几天、几小时完成的工作，降低到分钟级甚至秒级完成，准确程度和效率大幅提升，不断为用户提供更好的非常规储层改造解决方案。”王欣说。

　　国产工业软件未来可期

　　截至目前，该压裂软件已在中国石油、中国石化、中国海油、延长石油以及11所高校安装了1394套。在页岩油气、致密油气、深层煤层气等非常规油气资源领域示范应用3700余层段，应用反馈良好。

　　随着油气开发由平面开发向立体动用转变，计算规模逐年增加，对工业软件计算效率提出了更高的要求。智能化转型也成为油气勘探开发工业软件的发展趋势。

　　杨立峰表示，随着近年人工智能、云原生技术的快速发展和硬件能力的提升，储层改造软件正向着精细化、智能化、硬件一体化、云化方向发展。“一是数值模拟更精细，二是优化设计更智能。将人工智能技术融合到软件中，充分利用已有的数据资源，实现智能设计。同时，通过智能化流程，对模拟计算的方案实现智能化调参优化，以最少计算资源找到最优方案，提高设计效率，降低用户时间成本。另外，通过软件与硬件的在线交互联动，实现现场车组和井下设备的远程或智能自动调控，最终实现无人值守，降低人工成本。”