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【观点】东营大力发展勘探开发工业软件的优势

【观点】东营大力发展勘探开发工业软件的优势 山东省服务贸易协会
2020-12-07
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导读:(一)东营地区有着专业人才的天然优势1. 胜利油田人才概况胜利油田是我国重要的石油工业基地,是中国石油化工集

(一)东营地区有着专业人才的天然优势

1. 胜利油田人才概况

胜利油田是我国重要的石油工业基地,是中国石油化工集团胜利石油管理局有限公司、中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司和中石化石油工程技术服务有限公司胜利石油工程有限公司的统称,主要从事石油天然气勘探开发、石油工程技术服务、地面工程建设、油气深加工、矿区服务等业务,是在20世纪50年代华北地区地质普查和石油勘探的基础上发现并发展起来的。

截至2018年底,胜利油田分公司主要包括油气勘探开发、油气深加工等业务,有34个二级单位,用工8.25万人。胜利石油管理局有限公司有28个二级单位,用工3.08万人。石油工程公司包括钻井、测井、井下作业、物探、地面建设等业务,用工3.46万人。总用工人数接近20万人,还不包括各地区为胜利油田提高各类服务与外包的人员,保守估计,围绕胜利油田的直接和间接的生产服务人员逾40万之多。

这为东营地区发展勘探开发工业软件提供了丰富的人力资源。

胜利油田工作区域分为东部油区和西部油区,东部油区主要分布在山东省东营、滨州淄博德州潍坊烟台济南聊城8个市的28个县(区)内以及海上辽东东地区,主体部分位于东营市;西部油区分布在新疆、青海、甘肃、宁夏4个省(自治区),涉及准噶尔、吐哈等6个盆地,主要工区位于准噶尔盆地;油区地表条件复杂,涉及城乡、浅海、滩涂、沙漠、戈壁等。截至2018年底,油田探矿权登记面积8.99万平方千米,采矿权登记面积6501.8平方千米,共发现油气田81个,探明石油地质储量54.82亿吨、天然气地质储量2663.81亿立方米;油气水井总数4.4万口,综合含水92.41%。油田原油产量1987年到1995年连续9年保持在3000万吨以上,1996年到2015年连续20年年均产量稳定在2700万吨以上,2013年浅海油田产量突破300万吨,2015年在准噶尔盆地西部建成百万吨级原油生产基地。2018年生产原油2341万吨。

辽阔的东西探区,以及复杂的矿区地质构造,为胜利油田研究勘探开发新理论地创立、新技术地提高创造了得天独厚的有利条件。

2. 胜利油田勘探开发工业软件应用现状

胜利油田勘探开发工业软件目前存在以下几个问题:

(1)国外软件仍具有先天的技术优势与品牌优势,胜利油田勘探开发工业软件多为国外进口,价格昂贵操作不便,除非特别专业的技术专家,一般人员无法使用;软件均为英文版本,界面晦涩难懂,不利于基层技术人员推广使用。

(2)正因为操作较繁琐,很多软件买来即搁置,更多技术人员宁愿采用传统人工计算方式也不学习使用软件,当然也有人认为软件计算出的结果没有人工计算的精确

(3)部分单位和部门只看重国外软件的品牌,国产软件几乎没有市场准入条件;

(4)胜利油田物探研究院、勘探开发研究院每年也在做大量的科研课题,也开发出一批功能实用的软件与系统,但是只能在本单位应用而不能在企业内推广,只能在本专业应用而不能与其他专业资源共享和技术综合应用。

3. 胜利油田各研究院人才情况

A. 胜利油田物探研究院

胜利油田物探研究院是中国石化集团重点科研院所,是中国石化最大的地震资料处理解释、地质综合研究单位之一

全院现有油田高级专家7人,院首席专家7人,专家22人,局级学术带头人111人。

B. 胜利油田勘探开发研究院

胜利油田勘探开发研究院隶属中国石化股份胜利油田分公司,为中石化重点研究院是独立承担复杂含油气盆地早期勘探和油气田勘探开发全过程的多学科地质综合研究任务的科研单位。

勘探开发研究院现有博士后9人,博士45人,硕士328人,本科523人;石油地质、物探、油藏工程(含采油工程)、计算机以及化学专业科技人员约占70%,基本符合胜利地质院勘探、开发为主体行业的特点。有国家级有突出贡献专家1人,享受政府特殊津贴专家10人,省部级专家7人,油田高级专家7人,院首席专家6人,院专家17人。设有勘探、开发及测试三大分支研究机构,已建成沉积与储层评价、油气生成物理模拟、油气藏渗流机理、油层保护、化学驱、二氧化碳采油等6个油田重点实验室和企业首家省级提高油气采收率工程技术研究中心。

 

(二)东营地区有着雄厚的技术累积优势

胜利油田物探研究院与同济大学、石油大学等高校合作建立了《油藏综合地球物理实验室》、《信息与软件工程实验室》、《地震反演联合实验室》、《地震成像联合实验室》、《多波多分量地震联合研究中心》等多个实验室。油地校三方的合作模式及合作基础天然已久,相对成熟。

“十五”以来,共承担局级以上重点科技攻关项目270多项,其中国家级课题15项,中石化项目49项,局级项目200多项。共获局级以上科技进步奖200多项,其中省部级以上30多项。15个软件在国家版权局完成计算机软件著作权登记,取得技术发明专利5项。国内首创、具有自主知识产权的《勘探决策支持系统》已成为勘探支持的实用平台,推动勘探研究和决策方式实现重大变革,提高了勘探精度和效率。

物探院自主研发的《神通叠前成像处理系统》具有国际先进水平,打破了国外大公司的垄断。

物探院油藏综合地球物理技术研究取得重大突破,获中国石化科技进步一等奖。大型软硬件资源共享系统已投入实际应用,为勘探开发提供极大方便和效益。

胜利勘探开发研究院经过40多年的发展,取得丰硕成果,共获科技进步奖680项,其中国家级18项、省部级113项。尤其是“十五”以来, 胜利勘探开发研究院丰富发展了陆相断陷盆地隐蔽油气藏勘探、断陷盆地潜山多样性、矢量开发、优势流场、聚合物加合增效等新理论,配套完善了油气资源评价、特殊及隐蔽油气藏勘探、化学驱三次采油、精细油藏描述和剩余油分布研究等15项技术系列,其中2项跻身中石化核心技术行列,5项被确定为中石化专有成套技术,3项被列入“胜利十大技术品牌”

构筑起具有胜利特色的勘探开发理论技术体系,为我国石油勘探开发理论的发展和胜利油田的持续稳定发展做出了重要贡献。

(三)东营地区油田应用软件开发的历史进程情况

东营较早一批软件企业出现在2000年左右,当时主要以通用型软件为主,如ERP、CRM、办公自动化等数据管理系统。

2009年东营市软件服务外包兴起,其中尤以油田应用开发软件服务外包发展突出,至2012年,东营软件服务外包企业达50多家。这期间东营软件企业开始进入油田系统的生产软件服务外包领域,但仅限于在主体算法的框架下,协助负责某些模块的基础编码与数据测试工作,未形成自己的核心技术与特色产品。

2013年起,部分优秀软件企业在油田勘探开发工业软件行业开始探索自主核心技术与算法的研究与开发,如山东胜软科技股份有限公司、山东广域科技有限责任公司、山东云科汉威软件有限公司、山东万洲软件科技股份有限公司、山东地码信息科技有限公司等。目前,这些企业研发的勘探开发工业软件产品有部分已实现商品化,并已有一部分拥趸的客户。

 

(四)东营地区有着全国近三成的石油工业软件的市场

勘探开发工业软件要发展为一个产业,必须以服务于油气勘探和开发为目的,树立强烈的用户意识,高度重视软件开发过程中的产品化和标准化,抓好销售、培训及升级服务等各个环节。

山东东营作为胜利油田腹地,各大采油厂聚集于此,年生产原油2000余万吨有着最直接的市场应用优势。

这里可以得到最一手的地质地理数据资料,可以共享油田先进的科研设备,可以近距离与地质勘探专家及时进行技术交流,可以将研究的成果第一时间进行测试,可以较快地实现产品的落地应用。

一、破题——在东营发展勘探开发工业软件的难题

(一)油田生产应用程度决定勘探开发工业软件的发展前景

勘探开发工业软件已经发展了几十年。在最近十年,中国的工业软件界开始认识到了这个规律:任何一款工业软件,如果没有工业界的深入应用,这个软件就很难成熟,例如很难发现顶层设计缺陷,很难发现理模型的算法缺陷,很难获得适合于某种专业性的潜在研发改进需求,很难获得工业界新出现的技术高点知识,很难获得工业界巨头的投资青睐等等。因此,勘探开发工业软件不断推出新好功能,同时工业界在实践应用中对软件进行“反哺”,是一种双方长期积极互动的双赢情境。

因此,振兴勘探开发工业软件问题,并不是仅仅靠政府、资本方等投入巨额研发资金的问题,石化行业大规模地参与应用勘探开发工业软件并反馈软件缺陷也是一个非常重要的问题。行业“皮”,业软件“毛”!

不必讳言,无论从论证初衷、采购额、使用范围以及客观使用结果,各大石油生产单位一直不太看好、不愿选用国产勘探开发工业软件。据估算近几年正式采购的国产勘探开发工业软件只占全部采购的5%(充其量不会超过10%)。至于为什么会这样,以下仅列举几点:

开发主体问题:从三十多年前国内开始开发勘探开发工业软件,国内就是以高校和研究所作为软件研发单位,基本上采油厂等实际使用单位不参与软件开发。因此,如此开发出来的软件,绝大多数都不太适合采油厂应用,这些国产软件绝大多数都已经消失,极少数符合生产现状或者使用者习惯的软件顽强生存了下来。

企业对工业软件高度轻视问题:早年(甚至到今天)一部分企业管理者都不认为软件有多么重要,绝大多数决策者心态是宁愿买计算机也不愿意买软件或者认为找上几个会编程的大学生、研究生就能自己编软件;当编来编去软件不能使用而又确实需要软件时,企业就又会转向购买国外勘探开发工业软件

软件功能问题:国外勘探开发工业软件已经相当成熟,体系架构稳定,功能齐全。可以提供很多企业实际要求的复杂设计、生产与维护功能,但是国产勘探开发工业软件能实现的功能还比较有限,同样的功能水平有限。因此同类软件选型对比时,竞争乏力。

由此而形成了勘探开发工业软件市场赢者占先、强者愈强的马太效应。

缺乏国内石油石化业界支持和“反哺”的国产勘探开发工业软件一直在生存边缘苦苦挣扎,艰难度日,而获得国内油公司支持和“反哺”的国外勘探开发工业软件则越做越大,日益优化好用。例如,美国斯伦贝谢的Petrel软件, 十几年前只是单一的建模软件,在国内大量用户的使用和反馈下,由原来的开发建模为主的软件,发展成为勘探开发一体化的综合性软件

 

(二)油地联合开发出适用的勘探开发工业软件

首先,纯粹的IT厂商不可能开发出适用的勘探开发工业软件

这个问题需要单独讨论普遍认为工业软件第一属性是IT,这是一个极其重大的失误,也几乎是工业软件“死穴”。

殊不知,国内IT企业并没有勘探开发工业软件的开发与持续改进能力,结论看起来似乎有点“绝对”,但是这是残酷的历史与现实。

中国没有完成工业化进程。现有的工业软件强国,美国、德国、法国、西班牙、瑞士甚至日本等,无一不是已经完成工业化进程的工业强国。完成了工业化的国家,不一定都能开发出优秀的工业软件,但是没有完成工业化的国家是肯定没有优秀的工业软件的。

其中道理在于没有完成工业化进程,就没有深厚的工业技术积累;没有深厚的工业技术积累,就无法将工业技术软件化。

而在国内,工业化进程还在中途,还在尝试以两化融合的方式加速发展完成。更令人担忧的是,国内企业普遍不重视工业技术的积累和工业专业知识的管理,没有多少工业技术可供软件化。再加之极度缺乏资金、人才、政策、市场等工业软件成功的必备要素。

因此,天生缺失工业基因,没有工业技术储备,是IT公司的短板。微软是公认的软件巨擘,有钱、有人、有客户、有销售渠道,从十多年前就开发ERP软件,但是迄今为止也没有修成正果。无论过去还是现在,无论国内还是国外,迄今为止,都没有IT厂商开发工业软件并跃居榜首的先例。

由此可见,开发出适用的、可靠的、先进的勘探开发工业软件,必须有行业的人才基础以及创新的专业知识,而胜利油田正是这类专家人才巨大的蓄水池。

 

(三)勘探开发专业知识造就勘探开发工业软件

《智能制造术语解读》书中“软件定义制造”词条中写到:“基于三体(物理实体、意识人体、数字虚体)互动实现软件赋能与使能的逻辑闭环:物理世界运行(映射为人类意识活动)→运行规律化→规律模型化→模型算法化→算法代码化→代码软件化→软件优化物理世界运行(和人类行为)”。

工业软件的本质是什么?有专家认为:“本质是事物运行规律的代码化,是指导甚至控制物理世界高效、有序乃至创造性运转的工具,是工业和商业技术体系的载体,也是人类经验、知识和智慧的结晶。”

勘探开发工业软件的核心内容是勘探开发专业知识,是经过千锤百炼、反复应用中沉淀、积累下来的、证明行之有效的勘探开发专业知识。这些勘探开发专业知识是人类智力的延伸,最终以勘探开发工业软件的形式实现了为算法赋能,为机器赋能,为算力赋能。

人类(意识人体)在长期与地球物理等数据、信号的交互过程中所积累的规律性、原理性的勘探开发专业知识,进行梳理与归纳,将其形成系统化的机理模型和算法知识,然后将这些知识代码化、软件化,成为功能强大的数字虚体,把这些知识搭载、输送到任何需要的地方。

这些软件集成了优秀的勘探开发专业知识和技术积累,沉淀、汇聚了众多的理论模型和先进算法,并且每天有成千上百的使用者在不断反馈使用问题和改进建议,开发者在每天不断改进、优化这些软件代码和程序

山东万洲软件、山东地码信息科技自2012年开始油气勘探行业大数据深度学习、自主学习算法研究及专业软件的开发与应用。主要致力于运用新一代人工智能技术开展层位自动解释、连井对比、储层预测、地质建模、断裂系统描述等核心技术研发。目前已实现层位自动解释、连井对比等产品的商用化。

现如今,像上述公司这样以勘探开发工业软件国产化为目标,一如既往坚持以技术为核心的软件企业,恐怕是不多了。但是在勘探开发工业软件界,一个软件持续优化更新几十年是很常见的。正是因为有这些工业精英的坚持与不懈努力,有来自实践中的反复精炼与沉淀,才勘探开发工业软件中的海量勘探开发专业知识

 

(四)重新认识和定义勘探开发工业软件

IT意义上说,软件是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。这是不带有任何工业要素的、纯粹IT概念的定义,显然,这并不符合勘探开发工业软件的真实含义。石油生产行业必须与时俱进,给出自己的勘探开发工业软件定义。

从内容上来说,勘探开发专业知识勘探开发工业软件的核心内容,勘探开发工业软件勘探开发专业知识的最佳容器。没有勘探开发专业知识,就没有勘探开发工业软件。因此工业技术软件化具有历史和现实的重要意义。

从价值上来说,勘探开发软件大大提升了技术服务的价值。总体上,有软件的技术服务比没有软件的附加值高,一定程度上软件代码越多的软件产品附加值越高,软件算法越好的软件产品附加值越高。很多复杂地震解释、勘探开发的技术服务,一旦没有专业软件参与其中,那么该项技术服务的效率以及成熟可信度会大大降低。

从发展潜力上说,软件是算法发展的沃土,算法是软件一个深藏巨大潜力的变量。使用普通算法即普通软件,植入人工智能算法即人工智能软件。

勘探开发软件源于油田生产单位的真实需求;地球物理专业知识造就了专业软件;没有工业软件就没有高效准确的油田生产部署;软件本身就是油田生产的一个专属门类;油田生产的实践应用“反哺”优化了勘探开发软件;因此勘探开发软件油田工业息息相关,唇齿相依,相得益彰。

 

(五)完善知识产权的开发与保护制度,逐步激发勘探开发技术知识产权市场活跃性。

我国知识产权法制建设整体发展趋势是好的,在立法、执法、司法、专利申请商标保护等方面,都取得了较大的成绩。然而,要激发勘探开发技术知识产权的市场活跃性,仍需要继续完善知识产权的开发与保护制度。

1. 进一步扩大现有的知识产权保护范围,深化权利的保护内容。将现代知识产权的保护范围从传统的专利、商标、版权扩大到计算机软件、集成电路、商业秘密等在内的对象。

2. 加大对侵权行为的法律制裁力度。在这点上可以借鉴国外的经验,即一方面加大经济赔偿的数额,另一方面可以要求对部分侵权行为承担刑事责任。

在完善知识产权法治的基础上,企业也要建立自主创新机制,积极开展自主创新活动。只有大力开发具有自主知识产权关键技术核心技术,拥有企业所在领域的更多的自主知识产权,才能摆脱受制于人的弱者地位,才能有经济竞争力,才能享有受人尊重的国际影响力。

山东地码信息科技有限公司在商业模式上开拓了新的思路:以知识产权授让或核心算法合作获得用户,以此为基础取得相对垄断的用户市场份额,然后双方参与研发并迭代技术,产生更多的知识产权及用户需求,从而得到良性的商业闭环发展。

二、东营必然成长发展出优秀的勘探开发工业软件专门行业

任何行业软件的研发,绝不仅是软件公司的事情,需要与行业相关专业研究院进行紧密合作。我们现在提出的在山东东营大力发展油气田勘探开发工业软件,同样是建立在与胜利油田物探院、地质院以及石油大学合作的基础上。各方以知识产权授让或核心算法合作获得用户,以此为基础取得相对垄断的用户市场份额,然后双方参与研发并迭代技术,产生更多的知识产权及用户需求,从而得到良性的商业闭环发展。

 

(一)开发门槛高,其他地区城市无相应条件

石油行业是信息化应用水平较高的一个行业,特别在油气田勘探领域。油气田勘探开发工业软件的开发门槛较高,需要研究开发人员是具有地球物理、石油地质、油气藏工程、采油工程、大数据开发应用、人工智能、深度学习、数学算法等行业的复合型人才。以前述为证,山东东营在以上专业人才的储备方面具有非常明显的优势。

(二)应用前景广阔

从油气田勘探开发工业软件在石油天然气行业应用软件投入占比以及近年来油气田勘探开发技术的投入中,可以看出油气田勘探开发工业软件具有非常广阔的应用前景。

在山东东营大力发展油气田勘探开发工业软件,以胜利油田为基础,进而发展至全国其他油田。这将为我市及我省工业软件行业发展开辟出新的增长点。

 

(三)社会意义及经济效益广泛

目前,在油气勘探技术领域,国外软件仍占据先天的技术优势与品牌优势,但国产软件的后发优势及本土优势也日趋明显。我们有信心实现国产专业软件替代进口高端软件的市场结果,并且这一市场前景日趋向好。

软件是给社会发展、人们生活带来便利的工具,是用来提高我们工作效率与生活质量的现代化的科技手段。即使是油气田勘探开发类专业软件,我们希望使用者不再觉得繁琐与麻烦,一般的技术工作者也能使用,这样将大幅度降低勘探开发工业软件的采购成本,而极大提高勘探开发与研究效率。

在山东东营大力发展油气田勘探开发工业软件,通过成熟技术推广、前沿技术跟踪研究、软硬件系统的研发,必将更进一步提升中国石油勘探技术核心竞争力,从而实现多做物探、少打井,总体勘探开发少投入、多产出,实现上游发展方式的转变,更好地为提高油气勘探开发效益服务,也为本地区的软件产业发展提供良好的市场环境,为众多本地区的软件企业提供可参考的发展方向。

来源:东营市服务外包协会 山东地码信息科技有限公司


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