
摘要油气核心业务领域仍处于“数字化荒野”
时下,数字技术正依照库兹韦尔定律(加速循环规则)以指数级规模增长。新的技术、新的理念正在颠覆着许多传统行业,各行业边界不再如以往那般清晰,多行业融合促进了传统产业升级与规则改变。数字世界通过将现实本质元素抽取,正从曾经的虚拟变得更加真实。愈发真实的数字世界必将催生传统行业的深刻变革,各行业对数字技术的应用水平将直接决定转型质量与企业未来。在数字化转型浪潮中,油气行业无法独善其身。
根据工业和信息化部数据,现阶段我国企业数字化转型比例约为25%,有超过55%的企业都没有完成基础设备数字化改造。多数开展数字化转型企业,基本上处于初级上云阶段,缺乏进入转型深水区的理解力和推动力。国内三大产业在数字化渗透率上明显低于发达国家。整个油气行业对数字化的接触参与度还十分有限。从资料来看,油气行业参与数字化生态比例仅为40%,远低于其他行业49%比例。而且为数不多的数字化更多地集中在下游炼化等附属产业中,作为油气行业核心的勘探与钻采领域基本处于“数字化荒野”,有限的数字化建设也仅仅涉及基础监控。在如今油气技术框架下,油藏仍然是个“黑箱”,勘探成果率、原油采收率仅30%左右。如何更好的融入物联网技术、大数据技术、云计算与人工智能技术去照亮地下油藏,让边际稠油沐浴阳光,将是石油产业面临的巨大挑战。
国际石油巨头数字化转型策略千差万别
随着油气行业数据量日益增加,数据管理已成为油气行业一个重要课题,从而推动了整个行业对高性能数据存储和数据处理解决方案的需求。根据IEA预测:数字技术大规模应用,能够让油气生产成本减少10%–20%,让全球油气技术可采储量提高5%。若油价上涨,或者数字化技术实现再突破,其能够产生的效益将更大。因此,产业中各竞争主体对于新技术应用速度与水平决定其未来地位。
最近几年,包括埃克森美孚、雪佛龙、壳牌、BP在内的世界级油气公司,快速推动数字化技术在油气领域的应用与实践,带动全球油气业务向数字化、智能化转型。这些突破性技术创新带来产能增加和效率提升的同时,也给市场带来竞合与重塑的机会。为了抢跑数字化转型新赛道,埃克森美孚在集团层面成立战略研究机构,攻关移动技术、高级数据分析、高性能计算机等;壳牌聚焦3D打印、智能机器人、计算科学和高级数据分析等;BP将智能化梦想投射到无人机、高性能计算机、高级数据分析、传感器、信号技术和实时数据技术等领域。在能源转型加速推进背景下,跨界竞争成为新常态。石油公司和传统电力、燃气等公用事业公司业务正在出现越来越多交叉和重叠,正面竞争似乎难以避免。过去,这两类公司虽同属“大能源”范畴,但业务界面总体是清晰的,基本上“井水不犯河水”。但现在它们的产业边界日趋模糊—国际大石油公司开始通过收购、风险投资、合资合作等方式,积极介入公用事业领域,比如道达尔收购电池制造公司saft;BP与特斯拉公司合作在美国建设风力发电厂能量存储系统;壳牌风险投资公司2018年5月向德国储能方案提供商sonnen公司注资6000万欧元,近期完成对该公司100%收购等。此外,IBM和埃克森美孚携手,布局量子计算在石油领域的应用;谷歌和道达尔达成了战略合作,攻坚人工智能处理地质数据的技术。以云计算、大数据、人工智能与区块链为代表的数字技术,其能量在石油行业持续释放。换句话说,全球石油行业正在迈向数字化时代,智能化将成为油企未来核心竞争力。
石油公司数字化和数字化转型正在经历一个复杂过程,即每家企业特点不同,所处数字化阶段不同,采取数字化转型策略必然也是千差万别,必须因地制宜,走适合企业自身发展特点的数字化转型之路。
数字化转型驱动油气产业高质量发展案例
经过20多年集中统一的信息化建设,中国已经建成应用了涵盖生产管理、经营管理、综合管理、基础设施和网络安全的80个集中统一的信息系统,实现了信息化从分散向集中、从集中向集成的两次阶段性跨越。
在主营业务领域,一是打造智能油气田。以感知、互联、数据融合为基础,实现生产过程“实时监控、智能诊断、自动处置、智能优化”的油田业务新模式。二是打造智能炼化。重点提升炼化企业的感知能力、分析优化能力、预测能力、协同能力,构建以高效供应链、精益化运营、安全化工控、互联化运维为特色的智能炼化新模式。三是打造智慧销售。充分借助物联网、大数据、人工智能等数字化技术,按照新零售理念,推进成品油零售业务转型升级,构建人、车、生活生态圈,实现“智慧化销售、数字化运营、一体化管控”目标。四是打造智能工程。构建钻井工程全生命周期智能支持平台,全面提升工程作业风险管控水平、工程质量和运行效率。建立智能井筒,实现钻完井全过程地面/井下远程实时透明化监控。打造智能作业现场,包括智能钻井和数字化地震队。
从破解苏里格气田“三低”资源开发困境和采气厂可持续发展瓶颈出发,中国石油长庆油田公司第四采气厂以“打造中国石油智能化采气厂”为发展愿景,统筹内部价值链全部活动,综合集成自动控制、物联网、互联网、大数据、云计算,以及现代通信等多种工业和信息技术,探索建设数字化、自动化、智能化采气企业的全方位创新实践体系,建成了“没有围墙的现代化采气工厂”。在生产运营维度上,该厂2018年生产天然气54亿立方米,累计383.5亿立方米;2008年至2018年,11年产量增长24倍,实现了生产质量提升;在管理维度上,变多层级、事务型、零散化的传统采气生产管理方式,向以数据为驱动、业务流程为纽带、一体化为重要特征的智能化管理方式转变,实现了管理跨越式提升。更重要的是,其依托一体化运营平台的建设和运行,培育形成了以“生产运行力、经营控制力、资源拓展力”三种一级能力、六种二级能力逐级支撑、相互耦合的核心能力体系,为整个石油石化行业数字化转型呈现了鲜活的样本。
油气行业数字化转型三条现实路径

石油企业在经营管理、专业技术、市场拓展、人才培育等各个领域都有丰厚的经验积累,利用这些优势,可以针对不同业务线条从容地选择数字化转型的不同路径。
一是内生转型,即借助集团公司内部优势实现转型,借助数字化技术,挖掘新潜力,产生新价值。目前中国石化已经开展4种模式的转型:智能化转型、共享化转型、线上化转型和服务化转型。中国石油着力完善“一个整体、两个层次”信息化建设总体框架,重点构建适应业务特点和发展需求的“数据中台”“业务中台”和相应的工业App应用体系,为业务数字化创新提供高效数据及一体化服务支撑。
二是扩张转型。就是利用在本领域内打造的一些优势,侵入或扩散到临近业务或者行业中去,从而达到扩展业务领域、获取新的价值的目的。
三是跨界转型。这是一种战略转型,需要在更高层的企业意志推动下进行。可以包括创建新的数字业务或进行数字化的并购,可能需要在邻近市场或新的行业进行风险投资,这需要更高更宏大的战略视野。现实中更常见的是战略性入股,预防边缘崛起引发对自身业务的颠覆。
从短期来看,石油企业首先应着力实现物联网技术在油田中的有效融合,引入平台思维,通过搭建统一开放物联网平台,实现油田区域勘探、钻井、采油、炼化、运输与仓储全年产业链设备的统一接入与管控,实现数据无壁垒采集。统一的物联网平台建设能够为后续大数据分析提供铺垫。从中期来看,通过物联网平台对于低端设备的接入实现与数据的汇聚,可形成大数据资源。油气数字化发展方向将是对数据分析和处理技术的发展。例如从杂乱无规律的勘探数据中发现潜在规律,快速对钻井数据进行分析与辅助决策,提高钻井作业速度;更加高级的应用则是利用数据分析帮助油气工程师发现新油气田,自动生成备选的开发方案。
从长远期来看,人工智能将是数字化在油气领域的高级应用。人工智能可利用大数据挖掘清洗的结果进行深度机器学习。从而自主分析井况,识别低效生产的油气田,并自动生成改进的开发方案。人工智能可用于建立更优质的储藏模型,帮助作业者快速识别和改进低效生产状况。
本文作者:本文转自《中国石油企业》,2021年7月。内容不做商用,仅用于信息传播,如有侵权,请与我们联系。

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