□ 文/本刊記者 田野
2%-8%
從已有統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,數(shù)字油田應(yīng)用通常可以使產(chǎn)量提高2%-8%,使采收率提高2-6 個百分點,同時還可以有效減少資本支出,降低運營成本。
80%
截至目前,中國石油80%的原油產(chǎn)量來自注水開發(fā),水驅(qū)涉及地質(zhì)儲量150 億噸。
75%
中國石化75%的原油產(chǎn)量來自注水開發(fā),水驅(qū)涉及地質(zhì)儲量62 億噸。采收率每提高1 個百分點,可采儲量就增加6000萬噸。
科技創(chuàng)新大潮澎湃,千帆競發(fā)勇進者勝。
7月25日,中國石油2019年領(lǐng)導(dǎo)干部會議開幕,中國石油黨組書記、董事長王宜林在其《加快推進科技創(chuàng)新,驅(qū)動公司高質(zhì)量發(fā)展》工作報告中強調(diào)指出,中國石油的發(fā)展史,是一部波瀾壯闊的艱苦創(chuàng)業(yè)史,也是一部敢為人先的科技創(chuàng)新史。中國石油總經(jīng)理、黨組副書記張偉在生產(chǎn)經(jīng)營工作報告中強調(diào),深入落實加快推進科技創(chuàng)新的各項舉措,充分激發(fā)調(diào)動全體科技人員和干部員工的創(chuàng)新創(chuàng)造熱情,以科技創(chuàng)新破解生產(chǎn)經(jīng)營難題、提高效率效益。
會議直面科技創(chuàng)新短板,部署了科技創(chuàng)新八大主攻方向、5個方面重點舉措,勾畫了科技創(chuàng)新“新藍圖”,排上了“施工表”。
百舸爭流,奮楫者先。新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在重塑全球油氣版圖,在新技術(shù)尤其是人工智能、空間技術(shù)等顛覆性、戰(zhàn)略性技術(shù)上占據(jù)制高點,需要下好“先手棋”,爭奪新賽道。智能鉆井、納米驅(qū)油、原位改質(zhì)等新一代勘探開發(fā)智能化技術(shù)體系正在形成,只有堅持以全球視野謀劃和推動科技創(chuàng)新,最大程度用好全球創(chuàng)新資源,在一些核心領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)跨越式突破,才可能站在未來制高點上,提升企業(yè)在全球油氣版圖中的話語權(quán)和影響力,才能在新一輪油氣競爭中贏得主動權(quán)。
全球石油產(chǎn)業(yè)版圖面臨重塑,油氣變革下一站:技術(shù)致勝。
隨著全球能源轉(zhuǎn)型步伐的持續(xù)加快,國際油氣行業(yè)正在進入重要轉(zhuǎn)折關(guān)口,面臨著技術(shù)主導(dǎo)未來的歷史性選擇。國際石油公司、服務(wù)公司越來越把技術(shù)創(chuàng)新作為公司的動力源和生命線,依靠技術(shù)占領(lǐng)未來制高點。油氣田開發(fā)已進入數(shù)字油田階段,應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大,并向著智能油田方向邁進。從已有統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,數(shù)字油田應(yīng)用通??梢允巩a(chǎn)量提高2%-8%,使采收率提高2-6個百分點,同時還可以有效減少資本支出,降低運營成本。
別小看兩三個百分點,大慶油田采收率如果提高1%,就意味著為國家找到一個玉門油田;每提高5%,就意味著為國家找到一個克拉瑪依油田!大慶油田有限責(zé)任公司總經(jīng)理王廣昀、中國工程院院士韓大匡則站在全國角度算這筆賬,“按目前我國已動用的原油地質(zhì)儲量結(jié)算,采收率每提高1%,大概可多采近2億噸原油,相當(dāng)于多找到近10億噸原始地質(zhì)儲量”。
提高采收率技術(shù)是我國眾多老油田的現(xiàn)實選擇,也是增儲上產(chǎn)最有效的途徑之一。截至目前,中國石油80%的原油產(chǎn)量來自注水開發(fā),水驅(qū)涉及地質(zhì)儲量150億噸。采收率每提高1個百分點,可采儲量就增加1.5億噸。中國石化75%的原油產(chǎn)量來自注水開發(fā),水驅(qū)涉及地質(zhì)儲量62億噸。采收率每提高1個百分點,可采儲量就增加6000萬噸。但開采對象復(fù)雜化,同樣對提高采收率技術(shù)提出更高要求,難度日益增大。近年來由于對低礦化度效應(yīng)揭示,人們對水驅(qū)技術(shù)認(rèn)識也在發(fā)展,BP研發(fā)了低礦化度水驅(qū)技術(shù),殼牌形成了自己的設(shè)計水驅(qū)技術(shù),斯塔萬格大學(xué)及Statoil等提出了智能水驅(qū)概念。這些以海水淡化、產(chǎn)出水稀釋后回注為特點的注入水水質(zhì)調(diào)整技術(shù)在阿拉斯加的Endicott、北海的ClairRidge等油田開展了多項現(xiàn)場試驗,部分試驗見到了成效。
石油產(chǎn)業(yè)面臨著紛繁復(fù)雜的挑戰(zhàn),其中最嚴(yán)峻、最重大的挑戰(zhàn)莫過于如何理解并塑造本次新技術(shù)革命,以及它將方式顛覆我們的工作和生活。顯而易見的是,人工智能、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+等,正在對傳統(tǒng)能源企業(yè)形成巨大沖擊,石油被替代的步伐越來越快?!笨碧介_發(fā)研究院黨委書記、院長趙文智說。在能源轉(zhuǎn)型的大背景下,油氣行業(yè)呈現(xiàn)從油向氣、從常規(guī)向非常規(guī)、從陸上向海上、從淺層淺水向深層深水轉(zhuǎn)變的大趨勢,由此迫使我們必須更加依靠技術(shù)創(chuàng)新,推動數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型,解決勘探難題、克服環(huán)境約束、降低開發(fā)成本,打造“技術(shù)主導(dǎo)”競爭新優(yōu)勢。
低油價以來,國際大石油公司通過科技創(chuàng)新,實現(xiàn)了上游完全成本快速下降,其幅度用常規(guī)思維難以理解。雖然我們經(jīng)過連續(xù)多年全價值鏈、全生命周期成本費用管控,完全成本也降低了,但幅度不夠大。總資產(chǎn)報酬率低、凈資產(chǎn)收益率低、投資資本回報率低和資源利用效率低的現(xiàn)狀,迫切需要我們加快科技創(chuàng)新。而可開采資源難度不斷加大,也倒逼企業(yè)加大科技創(chuàng)新步伐。西南油氣田常務(wù)副總經(jīng)理謝軍說,“目前勘探開發(fā)主要轉(zhuǎn)向超深、高溫等領(lǐng)域,我們總體科技能力、效率效益還與國際先進同行有很大差距,工程技術(shù)還有待攻關(guān),尤其是高溫旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向等核心技術(shù)還處于‘卡脖子’狀態(tài),亟待突破”。
誰掌握了核心技術(shù),誰就掌握了油氣未來。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能、虛擬現(xiàn)實、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新技術(shù)的興起,數(shù)字化轉(zhuǎn)型浪潮已經(jīng)來臨,油氣行業(yè)面臨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的全新運營模式。為適應(yīng)數(shù)字化、智能化發(fā)展的需要,油氣領(lǐng)域跨界合作日益普遍,如道達爾+谷歌云、雪佛龍+微軟、殼牌+惠普等,通過建立創(chuàng)新聯(lián)盟、風(fēng)險投資涌入,形成更深入和廣泛的創(chuàng)新融合。伴隨全球化浪潮,公司已不再是一國或一個區(qū)域市場的經(jīng)營者,全球資源、全球市場、全球商機和風(fēng)險……公司夢寐以求的機會似乎撲面而來,但是,當(dāng)企業(yè)創(chuàng)造力和破壞力都是全球性的時候,誰敢讓自己的企業(yè)輸在“技術(shù)致勝”途中。
從南太到西非,從紅海到里海……東方物探憑借海底節(jié)點(OBN)技術(shù),在短短3年時間里,相繼中標(biāo)BP印尼、阿聯(lián)酋ADNOC、雪佛龍尼日利亞、殼牌尼日利亞、殼牌文萊、BP里海等12個大型項目,推動OBN海洋新興業(yè)務(wù)以每年50%的速度持續(xù)增長,在激烈的國際市場競爭中闖出一片“藍?!?,實現(xiàn)了海洋勘探業(yè)務(wù)“變道超車”。
與國際大石油公司相比,身處高陡構(gòu)造、碳酸鹽巖、低滲透、火成巖等復(fù)雜勘探領(lǐng)域的國內(nèi)石油企業(yè),在裝備制造、計算機軟硬件能力、關(guān)鍵技術(shù)自主創(chuàng)新方面仍存在一定差距。未來在地球物理勘探領(lǐng)域,首先需要結(jié)合勘探實際,解決發(fā)展思路和技術(shù)路徑問題。
“物探軟件、裝備是物探技術(shù)核心競爭力的具體體現(xiàn)。面對當(dāng)今世界激烈的科技競爭和技術(shù)壁壘,東方物探在國家和集團公司重大專項支持下,以壯士斷腕的決心和勇氣,加大核心軟件、核心裝備自主創(chuàng)新研發(fā)力度,著力破解‘卡脖子’問題,努力將物探技術(shù)競爭的命門牢牢掌握在自己手上?!睎|方物探公司黨委書記、執(zhí)行董事、總經(jīng)理茍量表示,東方物探站在保障國家能源安全高度,創(chuàng)新集成了完全依靠自主裝備、自主軟件支撐的“兩寬一高”(寬方位、寬頻帶、高密度)地震勘探技術(shù)系列,開啟了全球陸上高精度地震勘探新時代,使東方物探在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從技術(shù)跟跑者、并跑者到技術(shù)領(lǐng)跑者的轉(zhuǎn)變,顯著提升了中國石油物探企業(yè)找油找氣服務(wù)保障能力和國際競爭力。
隨著油氣勘探目標(biāo)轉(zhuǎn)向低滲透、隱蔽型、裂縫型儲層和非常規(guī)油氣資源,對勘探精度提出更高要求。寬頻地震勘探技術(shù)是實現(xiàn)高精度勘探的重要方法之一,它能夠獲得薄層和小型沉積圈閉高分辨率圖像,提供更多地層結(jié)構(gòu)及細(xì)部信息,有利于更快、更準(zhǔn)確地自動拾取層位,甚至可以用來指導(dǎo)巖性和流體直接檢測。西方地球物理公司、法國CGG等公司相繼推出寬頻地震采集與處理技術(shù),且在全球多個區(qū)塊應(yīng)用。
先進的寬頻地震技術(shù)采用單點激發(fā)、單點接收、室內(nèi)組合處理方式,形成采集—處理—解釋一體化寬頻地震勘探技術(shù)方案,應(yīng)用范圍涉及海上、陸上、海底。盡管在陸上寬頻信息激發(fā)與接收、海上變纜深寬頻地震數(shù)據(jù)處理方面仍面臨重大挑戰(zhàn),但該技術(shù)能有效提高深部復(fù)雜目標(biāo)成像質(zhì)量,改善反演水平。澳大利亞西北部進行的BroadSeis寬頻油氣勘探,盡管受制于子波旁瓣干擾,仍對微小構(gòu)造清晰成像,完成對深部目標(biāo)層位精準(zhǔn)描述。
技術(shù)開發(fā)有限公司黨委書記、執(zhí)行董事、總經(jīng)理張晗亮說,地球物理勘探進入大數(shù)據(jù)時代。寬方位、寬頻帶、高密度采集大數(shù)據(jù)處理解釋,需要采用更先進的軟件技術(shù)和信息挖掘技術(shù)。需要采用以疊前3D去噪、方位各向異性校正、OVT(共炮檢距矢量片)域數(shù)據(jù)處理和基于OVT道集裂縫檢測為核心的不同技術(shù)和流程。實際生產(chǎn)應(yīng)用表明,其結(jié)果將更有利于改善地震資料品質(zhì),提高地震成像精度,更有利于清楚刻畫構(gòu)造細(xì)節(jié);基于OVT域疊前偏移處理得到的道集,將更有利于振幅隨炮檢距變化分析、疊前反演預(yù)測儲層和含油氣性;有利于各向異性特征可更好地預(yù)測裂縫發(fā)育,預(yù)測裂縫密度更加符合地質(zhì)規(guī)律,細(xì)節(jié)刻畫更為清楚,裂縫預(yù)測結(jié)果和鉆井實測地應(yīng)力方向吻合程度也會更高。
目前,我國石油企業(yè)各大探區(qū)面臨地面與地下地震地質(zhì)條件差異大、勘探難度系數(shù)大等難題,而在有利凹陷區(qū),大多已完成三維地震二次覆蓋和多輪次處理。如渤海灣一些盆地,近年來已完成二次三維地震采集,今后可否借鑒國外小面元、高密度、寬頻帶、寬方位地震采集和各向異性逆時偏移處理技術(shù),來提高復(fù)雜斷塊和小斷裂成像精度;針對塔里木油田碳酸鹽巖非均質(zhì)儲層,可否借鑒國外小面元、高密度、寬頻帶、全方位地震采集技術(shù)、各向異性逆時偏移和全波形反演處理解釋技術(shù),來提高縫洞型儲層定量雕刻精度。這就要求在技術(shù)配套上,向高精端疾進:在地震裝備上,陸地裝備應(yīng)向10萬道以上帶道能力發(fā)展,海上地震裝備應(yīng)向20纜以上能力發(fā)展,未來裝備向百萬道發(fā)展;在采集技術(shù)上,陸上、海上采集應(yīng)向?qū)挿轿弧⒏呙芏?、寬頻帶可控震源、雙檢電纜等技術(shù)發(fā)展;在地震處理上,應(yīng)向各向異性逆時偏移、全波形反演等先進技術(shù)發(fā)展;在地震解釋上,應(yīng)向多波處理解釋、四維地震、巖石物理等解釋技術(shù)發(fā)展。
大數(shù)據(jù)廓清模糊的世界。無論是常規(guī)油氣資源還是非常規(guī)油氣資源,無論是老油田還是復(fù)雜勘探新區(qū)域,面對深層復(fù)雜地質(zhì)目標(biāo)成像、非常規(guī)資源甜點識別、陸上永久油藏監(jiān)測等陸上地震數(shù)據(jù)采集重大挑戰(zhàn),國際石油公司將希望寄托于地震數(shù)據(jù)質(zhì)量跨越上。物探技術(shù)逐漸向更高密度、更多道數(shù)發(fā)展,尤其陸上勘探,開發(fā)百萬道地震采集系統(tǒng),實現(xiàn)大道數(shù)據(jù)采集將是未來地震采集重大方向。盡管百萬道采集系統(tǒng)尚未實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用,但是百萬道采集系統(tǒng)的記錄能力是目前行業(yè)內(nèi)所獨有的,將成為推動陸上地震革命性進展的神兵利器。同時,它也可在實現(xiàn)寬頻、高密度、寬方位采集中發(fā)揮關(guān)鍵作用。BP啟用新的高性能計算中心,其龐大數(shù)據(jù)處理能力將幫助地震成像模擬、處理、預(yù)測儲層情況,更清楚地看到地球表面下的結(jié)構(gòu),減少分析地震數(shù)據(jù)所需時間,并能夠在開鉆前進行更細(xì)致的地質(zhì)建?;顒印姶蟮臄?shù)據(jù)處理能力,讓BP在里海、特立尼達和多巴哥、北海、墨西哥灣和印度尼西亞業(yè)務(wù)快速增長,確定其在地震資料處理領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。
2019年被稱為5G商用元年,20多個國家發(fā)放了5G牌照,5G時代智慧油氣田發(fā)展路徑引人關(guān)注。一方面由于人工智能、機器人等智能化趨勢會進一步降低勞動力等要素成本在制造業(yè)總投入的比例,從而加速弱化我國要素成本低的傳統(tǒng)優(yōu)勢;另一方面,發(fā)達國家利用其在新工業(yè)革命中的先發(fā)優(yōu)勢,不斷強化其全球競爭優(yōu)勢和價值鏈高端位置,我們?nèi)绻患涌爝m應(yīng)新工業(yè)革命的新趨勢,我國與國外的技術(shù)差距和競爭落差可能會進一步擴大,還可能形成對我國產(chǎn)業(yè)升級的抑制和對原有產(chǎn)業(yè)趕超路徑的封堵,不利于我國油氣產(chǎn)業(yè)向全球價值鏈高端攀升。
“新一代信息技術(shù)與我國石油行業(yè)轉(zhuǎn)型升級形成歷史性交匯,大數(shù)據(jù)的應(yīng)用讓創(chuàng)新變得更快捷?!币?guī)劃計劃部總經(jīng)理楊華表示,當(dāng)前,物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”等技術(shù)蓬勃發(fā)展,創(chuàng)造出全新的產(chǎn)業(yè)生態(tài)和經(jīng)濟模式,未來15到20年,以信息技術(shù)為代表的新技術(shù)革命將深刻改變傳統(tǒng)行業(yè),集團公司必須強化管理創(chuàng)新,利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)促進跨界融合和商業(yè)模式創(chuàng)新,重點在彌補油氣銷售短板上創(chuàng)新合資合作,融合線上線下,培育新業(yè)態(tài)、新模式,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢的重塑。
塔里木油田公司黨工委書記、總經(jīng)理楊學(xué)文表示,5G以更少的能量傳輸和處理更多的信息,將引領(lǐng)4G時代的人與人的聯(lián)網(wǎng)變成5G時代的萬物之間的聯(lián)網(wǎng),5G下的網(wǎng)絡(luò)連接又將促進數(shù)據(jù)連接,進而引發(fā)價值連接所帶來的創(chuàng)新?;?G應(yīng)用,除了大家熟悉的高級自動化、無人駕駛汽車外,以5G+云為核心的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,也將貫穿油氣企業(yè)生產(chǎn)業(yè)務(wù)全流程。
“我們逐步搭建5G工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,把數(shù)據(jù)作為新的管理要素和經(jīng)營資產(chǎn),實現(xiàn)各層級數(shù)據(jù)資源的端到端集成,加強生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)的自動采集、遠程傳輸和生產(chǎn)運行的實時監(jiān)控與科學(xué)調(diào)度;全面融合、深度挖掘和深入分析各類數(shù)字化信息,全方位透視企業(yè)經(jīng)營管理情況,推動戰(zhàn)略決策和生產(chǎn)經(jīng)營管控的定量化、實時化和精準(zhǔn)化?!贝髴c油田生產(chǎn)運行與信息部副主任王權(quán)說,建立數(shù)字化、智能化、統(tǒng)一的信息平臺,把信息孤島連通起來,消除信息盲區(qū),這是順其自然的,我們也要遵循客觀規(guī)律。建設(shè)智慧油田不是簡單的、機械的集成,不是簡單地消掉“信息孤島”,聯(lián)通、整合是最重要的。比如,大慶油田目前正在建設(shè)的數(shù)字化生產(chǎn)指揮中心,就是把大慶油田各采油廠、生產(chǎn)單元集成在統(tǒng)一系統(tǒng)平臺上,更好地服務(wù)油田生產(chǎn)、推動油田高質(zhì)量發(fā)展。塔里木油田信息與通訊中心副總工程師杜永紅稱,推動油田由數(shù)字化向智能化跨越的過程中,應(yīng)該由業(yè)務(wù)主導(dǎo),通過需求導(dǎo)向,進行智能化應(yīng)用的探索和實踐。目前云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)日新月異,一些行業(yè)的智能化應(yīng)用成效已經(jīng)凸顯。在油田信息化建設(shè)中,業(yè)務(wù)專家從實際需求出發(fā),針對明確的業(yè)務(wù)場景提出智能化應(yīng)用方向,而后由信息化工作者來尋求解決方案,是最為有效的數(shù)字化向智能化跨越式發(fā)展的路徑。
杜永紅表示,5G的發(fā)展和普及,將網(wǎng)絡(luò)和通信能力提升到前所未有的新階段,也會為智慧油田建設(shè)帶來革命性創(chuàng)新應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)更高效,各種工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)可以利用5G技術(shù)實現(xiàn)順暢穩(wěn)定的通信連接,突破高連接密度的瓶頸,讓更多的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)通信,而不用擔(dān)心網(wǎng)絡(luò)會擁擠。提供移動端超高清的流媒體服務(wù),生產(chǎn)現(xiàn)場高清視頻回傳,遠程監(jiān)控、遠程指揮,甚至讓AR(增強現(xiàn)實)和VR(虛擬現(xiàn)實)技術(shù)在生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用成為可能。數(shù)據(jù)共享更加便利,以前在PC端完成的工作,現(xiàn)在可以在移動端完成。5G有諸多優(yōu)點,但也同樣面臨挑戰(zhàn)。5G需要部署大量的微型基站,在油田發(fā)展受到頻譜許可程序長、費用過高等因素制約。高速低延遲的5G網(wǎng)絡(luò)將面臨極大的安全隱患,大量的終端和應(yīng)用為惡意代碼和黑客提供了大量的攻擊機會,為油田的安全生產(chǎn)和核心技術(shù)保密帶來挑戰(zhàn)。
從狹義上看,智能化油田是數(shù)字地球概念在石油領(lǐng)域的延伸,它以油田實體為對象,以地理空間坐標(biāo)為依據(jù),通過海量存儲數(shù)據(jù)融合,用多媒體和虛擬現(xiàn)實技術(shù)實現(xiàn)油田地上地下的多維空間表達;而從廣義上看,智能化油田就是數(shù)字化、信息化企業(yè)實體,兼顧了油田管理。信息技術(shù)發(fā)展引領(lǐng)石油工業(yè)進入智能化時代,油田智能化也由之前單項技術(shù)向多項集成應(yīng)用演進。如今,國際大石油公司在數(shù)字油田方面的進化已為其油田增儲上產(chǎn)、縮減成本發(fā)揮了無可替代的作用。
這是一個傳統(tǒng)行業(yè)不斷被“異族”顛覆的時代。未來油氣領(lǐng)域或許會被越來越多“跨界者”入侵。目前華為已與中國石油、霍尼韋爾、哈里伯頓合作,服務(wù)于全球排名前20的石油公司中的14家。媒體普遍評價華為要做中國的哈里伯頓,而越來越多諸如華為、GE等“跨界者”,將來可能成為“沒有油田的石油公司”。誰能把舊動力積累的優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為新動力成長的條件,形成全產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)要素高效協(xié)同發(fā)展新體系,誰就能先人一步,在自然選擇中擁有更多優(yōu)勢,讓自己贏在油氣激劇進化和裂變過程中。
信息技術(shù)發(fā)展引領(lǐng)石油工業(yè)進入智能化時代,油田智能化也由之前單項技術(shù)向多項集成應(yīng)用演進。
與蒸汽機、電氣化和自動化類似,信息化也將是一個從量變到質(zhì)變的過程。隨著石化工業(yè)快速發(fā)展,促進了過程控制系統(tǒng)快速發(fā)展,由一個裝置集中控制逐步過渡到聯(lián)合裝置集中控制,而后發(fā)展為中央控制室進行全廠集中控制;現(xiàn)在則要求煉化一體化,即100萬噸乙烯和1000萬噸煉廠一體化設(shè)計分別對大型企業(yè)集中控制并以CRT或LCD屏幕顯示器為主的操作?,F(xiàn)在石化裝置操作由模擬儀表盤操作改用CRT顯示器操作,這一變化是隨過程控制系統(tǒng)發(fā)展,即DCS出現(xiàn)而實現(xiàn)的。煉化企業(yè)推廣應(yīng)用先進過程控制技術(shù)(APC)已取得明顯效益。FCS問世,為煉化企業(yè)勾勒了智能化煉化一體化烏托邦藍圖。
智能煉廠擁有5大關(guān)鍵技術(shù),即自動化、數(shù)字化、可視化、模型化、集成化技術(shù)。智能煉廠建設(shè)范圍涉及生產(chǎn)管控、供應(yīng)鏈管理、設(shè)備管理、能源管理、HSE管理、輔助決策6個核心業(yè)務(wù)領(lǐng)域。通過智能煉廠建設(shè),推動生產(chǎn)方式和管控模式變革,提高安全環(huán)保、節(jié)能減排、降本增效水平,提升勞動效率和生產(chǎn)效益,促進綠色低碳發(fā)展。通過開展試點建設(shè),我國現(xiàn)已初步形成了智能煉廠基本框架,并取得初步成效:一是先進控制投用率提高10%,達90%以上;二是生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動采集率提高10%,達95%以上;三是勞動生產(chǎn)率提高10%以上;四是重點環(huán)境排放點實現(xiàn)100%實時監(jiān)控、分析及預(yù)警。
“隨著大煉化時代的來臨,未來煉油和化工行業(yè)將面臨更加殘酷和激烈的競爭。加快供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革,促進產(chǎn)業(yè)智慧化、智慧產(chǎn)業(yè)化,積極培育新的經(jīng)濟增長點,以形成支撐發(fā)展的強大動能?!笔突ぱ芯吭狐h委書記、院長何盛寶認(rèn)為,集團公司煉化業(yè)務(wù)發(fā)展面臨國際環(huán)境深刻變化、煉油產(chǎn)能嚴(yán)重過剩、市場競爭持續(xù)加劇、安全環(huán)保壓力增大、信息技術(shù)與煉化生產(chǎn)高度融合等諸多挑戰(zhàn)。要在激烈的競爭中不但要活下來,還要活得精彩,迫切需要加快科技創(chuàng)新,以創(chuàng)新助力打贏煉化轉(zhuǎn)型升級攻堅戰(zhàn),驅(qū)動煉化業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展。
煉化產(chǎn)業(yè)面臨著新的競爭態(tài)勢,面對著資源、能源、環(huán)境和安全對煉化產(chǎn)業(yè)的制約問題。主要原因是信息化發(fā)展水平滯后于工業(yè)化發(fā)展水平,兩化融合不深不足。因此,苦練內(nèi)功,找準(zhǔn)原因創(chuàng)新發(fā)展,是企業(yè)生存的關(guān)鍵。瞄準(zhǔn)智慧煉化建設(shè)目標(biāo),實現(xiàn)煉化企業(yè)的數(shù)字化智能化全面發(fā)展與轉(zhuǎn)型升級,是煉化企業(yè)應(yīng)對約束挑戰(zhàn)與新態(tài)勢的最主要抓手和最重要突破口。
大慶石化公司黨委書記、總經(jīng)理康志軍認(rèn)為,智能煉化建設(shè)在具體實施策略上可以分成三個階段進行。首先數(shù)字煉化是基礎(chǔ)。必須夯實數(shù)字化基礎(chǔ),建設(shè)、完善第一階段的數(shù)字煉化工作。人、設(shè)備、操作運營數(shù)字化,流程自動化和管理信息化是數(shù)字煉化的核心應(yīng)用。通過數(shù)字煉化建設(shè)將實現(xiàn)工廠運營可視化,提高生產(chǎn)與銷售系統(tǒng)管理效率。其次智能煉化是核心。在實現(xiàn)數(shù)字煉化建設(shè)后,如智能制造的發(fā)展一樣,數(shù)字煉化轉(zhuǎn)型升級到第二階段,即智能煉化建設(shè)階段。核心目標(biāo)是煉化生產(chǎn)的高效化和低碳綠色化,而生產(chǎn)運營最優(yōu)化是本階段的主要應(yīng)用。智能煉化強調(diào)企業(yè)模型體系建設(shè),包括生產(chǎn)系統(tǒng)計劃優(yōu)化與調(diào)度優(yōu)化模型、生產(chǎn)操作優(yōu)化模型、設(shè)備預(yù)測性分析模型、倉儲物流優(yōu)化模型、客戶聚類分析模型等。石油分子工程與管理、工業(yè)與銷售大數(shù)據(jù)分析等是企業(yè)模型建立的新技術(shù),也是目前煉化企業(yè)應(yīng)用重點。再次煉化智慧供應(yīng)鏈不可少。通過智慧供應(yīng)鏈實現(xiàn)從原油采購到產(chǎn)品市場銷售整個產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)的可視、協(xié)同和優(yōu)化,實現(xiàn)價值鏈最大化。同時,還應(yīng)從各環(huán)節(jié)成本優(yōu)化出發(fā),實現(xiàn)煉化企業(yè)和銷售各環(huán)節(jié)成本優(yōu)化,包括生產(chǎn)可變成本管理與價值最大化、庫存優(yōu)化與銷售價值最大化。
智能化轉(zhuǎn)型是我國石油化工行業(yè)未來發(fā)展方向,但在具體實施層面還有許多功課要做。首先,與世界石油化工強國相比,我國在化工信息化建設(shè)方面資金投入不足,這也是大而不強的原因之一。智能制造基礎(chǔ)是CPS(虛擬-物理系統(tǒng)),而CPS建設(shè)是需要足夠投入來推動的,沒有這一前提,智能化無從談起。其次,目前我國制造服務(wù)業(yè)服務(wù)能力十分有限,特別是針對石油和化工行業(yè)的IT技術(shù)服務(wù)更是羸弱不堪。雖然國內(nèi)網(wǎng)購和電子商務(wù)很發(fā)達,但制造業(yè)和IT產(chǎn)業(yè)還是兩張皮,還沒有看到有影響力的制造服務(wù)商。石油化工行業(yè)復(fù)雜性,讓許多IT公司望而卻步,國內(nèi)鮮有專業(yè)軟件/互聯(lián)網(wǎng)等IT公司愿意深耕這一領(lǐng)域。幾家特大型石油化工企業(yè)雖有內(nèi)部IT隊伍,但其母公司均沒有想將其徹底進行體制改造,打造成面向行業(yè)提供社會化、專業(yè)化服務(wù)的公司。與之相反的是,國際一些知名軟件/互聯(lián)網(wǎng)等IT公司跨界延伸服務(wù)已深入到實體制造業(yè)中。