渤海油田前期研究一體化微服務(wù)模式實踐

黃 巖

(中海石油(中國)有限公司 天津分公司，天津 300452)

0 引 言

海上油田產(chǎn)量的持續(xù)增長已成為我國石油產(chǎn)量增長和產(chǎn)量接替的重要組成部分，主要集中在渤海海域[1]。為確保渤海油田保障國家能源儲備的目標(biāo)實現(xiàn)，急需對占渤?？們α?/3的稠油[2]、邊際油田進(jìn)行勘探開發(fā)[3]。海上油氣田在開發(fā)方面具有調(diào)整難、風(fēng)險大、投資高等特點，其重要環(huán)節(jié)是前期研究和開發(fā)決策[4]。為保障高效開發(fā)，渤海油田強化創(chuàng)新引領(lǐng)和專業(yè)融合，打造和實踐“低、邊、稠”油田的前期研究一體化管理方法和技術(shù)創(chuàng)新，成為穩(wěn)油增產(chǎn)的重點研究對象。為縮短前期研究周期，先后探索建立健全項目溝通管理機制[5]、在海外低勘探區(qū)前期研究中應(yīng)用GE智能平臺[6]、對標(biāo)分析模式[7]、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計法[8]、水下生產(chǎn)系統(tǒng)[9]等管理手段和技術(shù)方法，加快前期研究速度。

借鑒以往前期研究經(jīng)驗，基于渤海油田現(xiàn)行一體化管理模式，提出微服務(wù)模式，將互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計開發(fā)思維引入油田前期研究管理，并在技術(shù)人員培養(yǎng)、方案技術(shù)把關(guān)、信息共享等方面給予支持，在邊際油田中進(jìn)行前期研究一體化微服務(wù)模式的實踐。

1 渤海油田一體化管理經(jīng)驗

渤海油田為持續(xù)上產(chǎn)目標(biāo)，自2006年開始創(chuàng)新“適度淡化界面、勘探開發(fā)一體化、優(yōu)化前期管理程序”[10]的油田開發(fā)前期項目管理模式，打破以往列車式管理模式。在十余年間，逐漸積累一體化管理經(jīng)驗，從勘探開發(fā)一體化到前期研究一體化、再到邊際油田高效開發(fā)探索，健全涵蓋地球物理、石油地質(zhì)、油藏工程、鉆完井、采油工藝、海洋工程的全專業(yè)技術(shù)體系，具備全專業(yè)前期研究一體化能力。在創(chuàng)新建立全方位一體化前期研究管理模式中踐行油藏與工程同步的勘探開發(fā)生產(chǎn)一體化(見圖1)，在大中型新油田開發(fā)中表現(xiàn)明顯。以中型常規(guī)前期研究項目為例，前期研究階段劃分為大思路、預(yù)可研、可研、總體開發(fā)方案(Overall Development Plan，ODP)，縮短從油田勘探評價到油田開發(fā)的周期，前期研究平均周期為1.5 a。2014年，渤海石油研究院構(gòu)建“六位一體”全專業(yè)格局，即勘探、開發(fā)、海洋工程、鉆完井、采油工藝和經(jīng)濟六大專業(yè)一體化，承擔(dān)渤海油田開發(fā)前期研究。通過2019年改革，前期研究階段劃分為評估階段(預(yù)可研)、優(yōu)選階段(可研)、確定階段(基設(shè))，前期研究平均周期縮短為10個月。

圖1 渤海油田一體化模式

2 微服務(wù)思維的內(nèi)涵及應(yīng)用

從戰(zhàn)略管理角度分析，前期研究一體化可理解為企業(yè)的縱向上游一體化，其收益主要由于內(nèi)部合作產(chǎn)生的效率和效能高于市場交易成本。這種收益體現(xiàn)在節(jié)約交易費用、穩(wěn)定交易關(guān)系、縱向一體化獲得信息優(yōu)勢、非直接增強企業(yè)競爭力、帶來技術(shù)經(jīng)濟性[11]。六大專業(yè)的融合深度決定技術(shù)經(jīng)濟性的大小。以專業(yè)為界面、以審查為節(jié)點的前期研究管理模式在專業(yè)深度融合中顯露不足。尤其在“低、邊、稠”油田前期研究中，縮短研究周期、提前投產(chǎn)意味保證產(chǎn)量目標(biāo)，換取更好的效益，意味著勘探評價、儲量評價、油藏方案、前期研究、經(jīng)濟評價的工作全部同時推進(jìn)。若仍以原有一體化模式進(jìn)行，專業(yè)間固守交接界面，則難以達(dá)到目標(biāo)，同時造成專業(yè)間信息混亂、方案變動大、研究反復(fù)。以邊際油田L(fēng)的前期研究為例，借用面向服務(wù)的架構(gòu)(Service-Oriented Architecture，SOA)的微服務(wù)思維，將專業(yè)拆分為不同階段的傳遞數(shù)據(jù)和工作，形成專業(yè)工作模塊，通過通信關(guān)系將工作模塊聯(lián)系起來。微服務(wù)思維可減少專業(yè)內(nèi)部后續(xù)流程的流轉(zhuǎn)時間，優(yōu)化專業(yè)間傳遞、修改、反饋的時間鏈，加強前期研究項目組對專業(yè)進(jìn)度的控制能力。

2.1 明確各階段研究重點和主導(dǎo)專業(yè)

將原研究階段細(xì)化為工作模塊，明確主導(dǎo)專業(yè)。由地質(zhì)油藏專業(yè)提供第一版初步預(yù)測指標(biāo)、靶點數(shù)據(jù)、儲層物性參數(shù)、流體性質(zhì)，傳遞至鉆完井、采油工藝、海洋工程專業(yè)；確定鉆完井進(jìn)尺、新增規(guī)模、處理流程、依托方向，考慮全部方案，形成快評表，傳遞至經(jīng)濟專業(yè)；進(jìn)行投資估算及預(yù)測內(nèi)部收益率(Internal Rate of Return，IRR)，若不具有經(jīng)濟效益，則以臨界油價反推投資估算、井?dāng)?shù)、單井經(jīng)濟產(chǎn)量，以此倒推油藏方案、前期研究方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。最終形成多個相近方案或單個最優(yōu)方案，進(jìn)入比選或直接進(jìn)入基設(shè)。

2.2 明確微服務(wù)工作模塊間的通信關(guān)系

以微服務(wù)架構(gòu)設(shè)計模式思路將傳統(tǒng)專業(yè)內(nèi)容再次劃分為大小合適、獨立部署的工作模塊。通過服務(wù)治理，消除各工作模塊間的互動混亂，明確工作模塊間的通信關(guān)系[12]，如圖2所示。以邊際油田L(fēng)開發(fā)為例，以地質(zhì)油藏專業(yè)為主導(dǎo)進(jìn)行儲量評價及前期研究跟蹤勘探評價。在勘探過程中，地質(zhì)油藏專業(yè)針對油田已鉆探井信息進(jìn)行初步研究，建立油田開發(fā)前期研究階段精細(xì)地震解釋技術(shù)體系及工作流程[13]，提供錄取資料需求，如流體性質(zhì)、儲層物性及產(chǎn)能等，以滿足儲量評價及開發(fā)方案需求，同時對下一步勘探作業(yè)計劃和井位優(yōu)化提供意見和建議，打破專業(yè)壁壘，完成數(shù)據(jù)實時傳輸與共享。在開發(fā)投資中鉆完井、海洋工程專業(yè)是影響經(jīng)濟評價的重要參數(shù)。

圖2 微服務(wù)工作模塊間的通信關(guān)系

3 微服務(wù)模式技術(shù)隊伍保障措施

渤海油田在實踐一體化管理中發(fā)現(xiàn)，隨著專業(yè)融合深度加深，各專業(yè)對其他專業(yè)知識了解需求加大。具有多專業(yè)背景的專家是前期研究項目的有力保障，多層次、跨專業(yè)發(fā)展專業(yè)隊伍是落實前期研究一體化微服務(wù)思維模式的基礎(chǔ)保障。

3.1 構(gòu)建分級專家體系

為加強技術(shù)人才隊伍建設(shè)，有力推進(jìn)渤海油田高質(zhì)量發(fā)展，中國海油持續(xù)構(gòu)建分級專家體系，目前已擁有完善的集團(tuán)公司級、分公司級專家體系。渤海石油研究院籌備建立研究院級專家體系，搭建多維度人才成長通道，為前期研究提供專家指導(dǎo)。專業(yè)劃分為勘探/開發(fā)與開采/工程技術(shù)/海洋工程/計算機與信息技術(shù)/健康安全環(huán)保；暫無跨專業(yè)。

3.2 建立專業(yè)首席制度

首席專家往往由于在某一領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)能力而成為項目管理者。丁榮貴等[14]通過208份問卷調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：首席專家的技術(shù)技能(β=0.180>0，p=0.004)、管理技能(β=0.393>0，p=0)與個性技能(β=0.216>0，p=0.001)因素在0.001的顯著性水平下均對研發(fā)項目成功具有顯著的正向影響(見表1)，組織管理環(huán)境對首席專家勝任特征與研發(fā)項目績效間的關(guān)系起到正向調(diào)節(jié)作用。渤海石油研究院重視首席(工程師)制度，在各專業(yè)中針對不同重點技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)置多位專業(yè)首席(工程師)，對前期研究項目不同階段工作進(jìn)行“早期會診”[15]，在把控全局的同時明確重點和難點。在階段審查時，聘請退休行業(yè)專家評審技術(shù)方案，拓寬方案視野。

表1 首席專家勝任特征與研發(fā)項目績效回歸分析結(jié)果

3.3 培養(yǎng)跨專業(yè)技術(shù)人員

從組織行為學(xué)角度研究，工作專門化并不是提高生產(chǎn)率的不竭之源。越來越多的勞動力受過高等教育，渴望工作具有內(nèi)在激勵性[16]，在工作中的意識和溝通上常受個人知識背景的選擇性知覺影響。渤海石油研究院實行崗位輪換制，使大專業(yè)內(nèi)部間熟悉背景知識，為跨專業(yè)人才培訓(xùn)做準(zhǔn)備。培訓(xùn)前期研究專業(yè)技術(shù)人員的跨專業(yè)知識，使每個專業(yè)了解前期研究全專業(yè)知識，對開發(fā)方式進(jìn)行全局考慮，精細(xì)布局，加快和強化專業(yè)工作模塊融合。

4 信息共享一體化加快微服務(wù)通信

油田勘探開發(fā)涉及專業(yè)眾多，數(shù)據(jù)量龐大，數(shù)據(jù)類型種類繁多[17]。渤海石油研究院開發(fā)整合各專業(yè)數(shù)據(jù)，形成以勘探開發(fā)項目知識庫、開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫、勘探成果信息與數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、隨鉆決策平臺、渤海三維地震聯(lián)片骨干剖面等系列信息共享一體化平臺。該平臺可查詢常規(guī)測井曲線及化驗、鉆井取心、巖性等數(shù)據(jù)，進(jìn)行單目標(biāo)如地層分層、探井、錄井油氣、二維地震測線、集成井?dāng)?shù)據(jù)查詢。與開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫共聯(lián)，實時跟蹤海上平臺運營情況，取得一線生產(chǎn)在線資料。對地球物理、石油地質(zhì)、油藏工程、鉆完井、采油工藝、海洋工程各專業(yè)文檔進(jìn)行歸類存檔。細(xì)分專業(yè)向整體匯聚，實現(xiàn)細(xì)微及宏觀不同方向的信息查詢及技術(shù)研究。利用測井資料與地震相融合，結(jié)合地質(zhì)模式及模型分析，認(rèn)清砂體展布規(guī)律及沉積模式，尋找優(yōu)勢儲層，利用儲層物性參數(shù)繪制油田內(nèi)部砂體儲層優(yōu)勢區(qū)等多專業(yè)融合和應(yīng)用，形成渤海油田前期研究全專業(yè)一體化的共享知識庫。經(jīng)濟專業(yè)形成計算軟件及計算模型，在評估階段快速完成經(jīng)濟比選，為方案優(yōu)選提供迅速、合理的經(jīng)濟評價參考。

5 前期研究一體化微服務(wù)模式成效

以邊際油田L(fēng)的前期研究為例，借用微服務(wù)思維，在評估階段以油藏預(yù)測指標(biāo)為首要工作模塊，由鉆完井、海洋工程專業(yè)配合經(jīng)濟專業(yè)進(jìn)行快速經(jīng)濟評價，減少專業(yè)內(nèi)部后續(xù)流程的流轉(zhuǎn)時間，為地質(zhì)油藏方案審查提供支撐，在收到委托書后1.5個月內(nèi)完成地質(zhì)油藏方案審查。在優(yōu)選階段，以海洋工程依托方式為首要工作模塊，以鉆完井方案為次要工作模塊，明確優(yōu)選方案，形成推薦方案及潛力方案。經(jīng)濟專業(yè)工作模塊以臨界油價多輪次倒算投資估算，反推各優(yōu)選方案開發(fā)投資，優(yōu)化專業(yè)間傳遞、修改、反饋的時間鏈，最終在4個月內(nèi)完成前期研究，具有開發(fā)效益。

6 結(jié) 論

基于渤海油田前期研究一體化管理模式，根據(jù)“低、邊、稠”油田開發(fā)項目的開發(fā)經(jīng)濟性要求，對項目前期研究以微服務(wù)思維劃分專業(yè)工作模塊，代替?zhèn)鹘y(tǒng)專業(yè)界面關(guān)系，明確工作模塊通信關(guān)系，以信息共享一體化為溝通基礎(chǔ)、多層次技術(shù)力量把控評估方案為前提、創(chuàng)新技術(shù)為引領(lǐng)，將項目前期研究時間縮短至2～4個月，大幅提高油田投產(chǎn)時間，保障渤海油田的產(chǎn)量目標(biāo)和能源儲備。