海上石油“數(shù)智化”重構(gòu)

文 | 本刊記者 王秀強

用科技重構(gòu)海上石油生產(chǎn)運營全流程，從助力企業(yè)降本提質(zhì)增效、保障國家能源安全，乃至推動全球海洋文明發(fā)展等方面都有重要價值。

千百年來, 人類對海洋文明的探索與發(fā)現(xiàn)不曾止步。從農(nóng)耕文明時代的江河探索、商業(yè)文明時期的海上商貿(mào)的繁榮、到大航海時代的世界秩序重構(gòu)，海洋文明在歷史的演繹中影響人類文明的興衰。

海洋對人類而言不僅是漁人之利、舟揖之便，還有“蔚藍色”的智慧。美國著名海洋史學者林肯·佩恩在《海洋與文明》一書中認為，海洋史是世界史的一個分支，包括船舶制造、海上貿(mào)易、海洋探險、人類遷徙、海軍戰(zhàn)爭等諸多主題。

及至近代，海洋不斷為人類文明的傳承拓展商貿(mào)合作、技術(shù)研發(fā)、資源開發(fā)的邊界。這其中，石油是海洋對人類最珍貴的饋贈之一。

1947年科麥吉石油公司在墨西哥灣路易斯安娜地區(qū)14 英尺水深中,建造了世界上第一座鋼結(jié)構(gòu)固定平臺，并安裝了離岸油井。這是當代海洋油氣工業(yè)開發(fā)的開端。

時至今日，數(shù)萬個海洋石油平臺如繁花般點綴在全球蔚藍色的海域。海上石油勘探開發(fā)生產(chǎn)技術(shù)日臻成熟。

伴隨大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)持續(xù)迭代，現(xiàn)代石油工業(yè)正在與數(shù)字產(chǎn)業(yè)深度融合，成為推動中國實業(yè)振興、邁向全球價值鏈高端的重要驅(qū)動力。海洋石油生產(chǎn)平臺不再是一個個信息孤島，泛在感知、萬物互聯(lián)、海陸互通的數(shù)智化生態(tài)正在形成。

在國家“促進數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟融合發(fā)展”的戰(zhàn)略下，中國海油垂先示范，編制《數(shù)字化轉(zhuǎn)型頂層設(shè)計綱要》和《智能油田頂層設(shè)計綱要》，以秦皇島32-6油田為試點，將“云大物移智”的技術(shù)精髓融入老油田生產(chǎn)，通過數(shù)智賦能、流程再造，在渤海灣重塑一個現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化新油田，開啟中國海油海上油田數(shù)智化時代的新紀元。

油氣數(shù)智化轉(zhuǎn)型：國家戰(zhàn)略、企業(yè)共識

推動數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合是國家的重要戰(zhàn)略選擇。數(shù)字化轉(zhuǎn)型催生企業(yè)發(fā)展新業(yè)態(tài)新模式，已成為全球產(chǎn)業(yè)變革和企業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的核心要素。

2019年以來，黨和國家高度重視數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作，習近平總書記在多個重要場合對數(shù)字經(jīng)濟、智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)安全等工作提出了新要求。要求發(fā)揮數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)資源作用和創(chuàng)新引擎作用，加快形成以創(chuàng)新為主要引領(lǐng)和支撐的數(shù)字經(jīng)濟推動實體經(jīng)濟和數(shù)字經(jīng)濟融合發(fā)展。

2021年3月，《“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標綱要》正式發(fā)布。“十四五”規(guī)劃綱要提出，打造數(shù)字經(jīng)濟新優(yōu)勢；充分發(fā)揮海量數(shù)據(jù)和豐富應(yīng)用場景優(yōu)勢，促進數(shù)字技術(shù)與實體經(jīng)濟深度融合，賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，催生新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式，壯大經(jīng)濟發(fā)展新引擎。

2020年8月21日，國資委發(fā)布《關(guān)于加快推進國有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知》，引導國有企業(yè)加快改造提升傳統(tǒng)動能、培育發(fā)展新動能。打造能源類企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范，加快建設(shè)推廣智慧電網(wǎng)、智慧管網(wǎng)、智能電站、智能油田、智能礦山等智能現(xiàn)場。

能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)，能源生產(chǎn)、儲運、消費等各個環(huán)節(jié)伴隨大量數(shù)據(jù)產(chǎn)生，具有設(shè)備設(shè)施分布廣泛、應(yīng)用場景復雜多變等特性，是人工智能、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計算、網(wǎng)絡(luò)安全等新興數(shù)字產(chǎn)業(yè)落地生根的試驗田。

全球能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展合作組織專家認為，數(shù)字智能技術(shù)是能源電力系統(tǒng)的神經(jīng)中樞，使能源系統(tǒng)具有全面感知、智能決策、實時控制的能力。

油氣行業(yè)一直是數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域，50 多年前數(shù)字技術(shù)就被應(yīng)用于地震勘探等領(lǐng)域。20 世紀90 年代至21 世紀初，油田數(shù)字化浪潮覆蓋行業(yè)內(nèi)多數(shù)公司。

在全球能源變革、國際政治經(jīng)濟局勢多變的格局下，全球領(lǐng)先油氣公司均將數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為重要戰(zhàn)略舉措，充分利用新技術(shù)，改造傳統(tǒng)流程、創(chuàng)新生產(chǎn)模式和商業(yè)模式，降低油氣生產(chǎn)成本，提高企業(yè)競爭力。

其中，BP、殼牌、雪佛龍、挪威國油等均以打造“感知洞察、智能控制、協(xié)同共享和互聯(lián)創(chuàng)新”四項數(shù)字化能力為重點，積極與微軟、谷歌等技術(shù)服務(wù)公司合作，推動數(shù)字化技術(shù)在油氣領(lǐng)域的應(yīng)用。當前，BP、殼牌等國際一流石油公司正在積極推進智能油田、未來油田、IFields等數(shù)字化技術(shù)實踐，以此重塑未來競爭優(yōu)勢。

BP利用數(shù)字化技術(shù)實施IoT（物聯(lián)網(wǎng)）和IT整合、數(shù)字孿生仿真，99%的油氣井配備傳感器，建立2000km光纜，每分鐘采集500萬個數(shù)據(jù)，形成6PB儲存分析能力，供BP世界各地工程師訪問，設(shè)施可靠性由88%提升到95%，降低因設(shè)施停產(chǎn)造成的產(chǎn)量損失，2014年以來每年節(jié)省10-15%的勘探成本。

挪威國家石油公司Oseberg-H無人平臺2018年10月投產(chǎn)，通過油田中心遠程操作，工藝流程簡單，設(shè)備設(shè)施較少，不需定期巡檢，每年僅1～2次維護。該平臺利用新型數(shù)字技術(shù)完成設(shè)計和建造，交付價7.95億美元，比預(yù)算成本低20%以上，項目盈虧平衡價格從34美元/桶降至20美元/桶以下。

中海油開發(fā)生產(chǎn)部副總經(jīng)理王建豐介紹：“總體來看，國際領(lǐng)先石油公司高度關(guān)注數(shù)字化、智能化技術(shù)發(fā)展趨勢，在數(shù)據(jù)驅(qū)動決策、業(yè)務(wù)協(xié)同運營、創(chuàng)新綜合研究和無人少人現(xiàn)場四個方面持續(xù)發(fā)力，積極推動智能油田建設(shè)，提升核心競爭力。這也是國內(nèi)石油企業(yè)數(shù)智化改造的重心?！?/p>

中國海油數(shù)智化戰(zhàn)略：2035年全面建成智能化油田

按照經(jīng)濟學家約瑟夫·熊彼特的定義，未來數(shù)字資源將滲透到產(chǎn)業(yè)中的任何一個環(huán)節(jié)，這會帶來擁有無限可能的新的產(chǎn)業(yè)組合。

當前，“數(shù)智化”在中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟中的滲透剛剛開始。能源電力、石油天然氣行業(yè)具有天然的網(wǎng)絡(luò)化、基礎(chǔ)設(shè)施屬性，是數(shù)智化技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展的主要陣地。

對于能源行業(yè)而言，數(shù)智化帶來的管理模式、生產(chǎn)模式和商業(yè)模式變革充滿“無限可能”。在疫情影響、國際石油市場波動的背景下，數(shù)智技術(shù)在油氣領(lǐng)域的戰(zhàn)略地位陡升。

中國海油數(shù)字油田建設(shè)早在2008年便已經(jīng)啟動，2014年開展智能生產(chǎn)（狹義智能油田）試點，2016年開始廣義智能油田建設(shè)和各專業(yè)智能化頂層設(shè)計。2020年正式發(fā)布《中國海油數(shù)字化轉(zhuǎn)型頂層設(shè)計綱要》和《智能油田頂層設(shè)計綱要》。

按照中國海油“1534”總體發(fā)展思路（一個目標、五個戰(zhàn)略、三個作用、四個跨越），中國海油提出2035年公司智能化水平居于國際一流的目標，推動公司數(shù)字化轉(zhuǎn)型，向智慧海油邁進，使新一代信息技術(shù)成為公司高質(zhì)量發(fā)展的重要生產(chǎn)力。

中海油汪東進董事長提出，要積極順應(yīng)全球能源行業(yè)發(fā)展新趨勢，加快推動公司發(fā)展轉(zhuǎn)型,實現(xiàn)從傳統(tǒng)管理模式向現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化跨越；要高度重視數(shù)字化技術(shù)對降本增效的作用，加快推進智能油田和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)、深化“互聯(lián)網(wǎng)+”模式創(chuàng)新，推動公司提質(zhì)增效再上新臺階。

中國海油“1534”總體發(fā)展思路

中國海油科技信息部總經(jīng)理周建良說：“總結(jié)中海油業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求，未來十年集團公司將重點圍繞現(xiàn)場作業(yè)提效、生產(chǎn)運營優(yōu)化、貿(mào)銷市場拓展、產(chǎn)業(yè)鏈一體化和管理能力升級五大提升方向，推進業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，助力高質(zhì)量發(fā)展。發(fā)揮科技在企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營中的支撐作用、支柱作用，推動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展?！?/p>

在智能油田建設(shè)方面，中國海油《智能油田頂層設(shè)計綱要》提出，將通過云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等數(shù)字技術(shù)與勘探開發(fā)核心業(yè)務(wù)深度融合，推動生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變和管理流程優(yōu)化，實現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)無人化、油藏研究可視化、生產(chǎn)運營協(xié)同化、戰(zhàn)略決策科學化，助力中國特色國際一流能源公司建設(shè)?！巴ㄟ^數(shù)智化改造，實現(xiàn)海上油田無人化、少人化，零時間決策，為增儲上產(chǎn)、綠色轉(zhuǎn)型助力?！敝芙颊f。

運用科技手段提高油田生產(chǎn)效率、降低成本、防范安全風險是中海油孜孜不倦的追求。

王建豐介紹：“借鑒行業(yè)最佳實踐，面向海上油田勘探開發(fā)生產(chǎn)全業(yè)務(wù)鏈，中海油重點關(guān)注‘無人化操作、可視化油藏、協(xié)同化運營、科學化決策’四類典型業(yè)務(wù)應(yīng)用場景，實現(xiàn)從油藏管理、注采工藝、動靜設(shè)備監(jiān)測、人員管理等全方位智能化管控，實現(xiàn)陸上遠程控制。中海油在對存量油田科學進行智能化改造的同時，在新油田的設(shè)計中就提前布局了傳感器、邊緣一體機、數(shù)據(jù)中心、中控系統(tǒng)、安全防護系統(tǒng)等軟硬件，將智能化解決方案融入新項目的建設(shè)規(guī)劃中?！?/p>

中海油近些年也在不斷探索，通過采用無人平臺開發(fā)模式降低操作成本，在無人平臺建設(shè)方面已經(jīng)制定了切實計劃，目前，中海油已完成11個無人平臺改造，預(yù)計未來五年中中海油將陸續(xù)投產(chǎn)34座無人平臺；加快推進生產(chǎn)操控中心和生產(chǎn)指揮中心建設(shè)，配合岸電項目，逐步推進海上平臺無人化、臺風生產(chǎn)模式常態(tài)化；建成勘探開發(fā)一體化數(shù)據(jù)中心，打造智能油田“一湖數(shù)據(jù)”，為數(shù)據(jù)集成統(tǒng)一共享打下堅實基礎(chǔ)；建成國內(nèi)首個海油工程數(shù)字化技術(shù)中心，大幅提升裝備作業(yè)效率和安全水平。

周建良介紹，根據(jù)中國海油數(shù)字化轉(zhuǎn)型總體安排以及國內(nèi)外油氣行業(yè)實踐案例，中國海油2020-2025年擬投入24億元人民幣開展國內(nèi)智能油田建設(shè)。通過智能油田持續(xù)建設(shè)，預(yù)計未來5年將累計獲得超過142億元人民幣的直接效益。

同時，通過推動智能油田建設(shè)，將在提高企業(yè)管控能力、防范安全風險、提高工程項目質(zhì)量、減少和控制用工數(shù)量、提高勞動生產(chǎn)率、改善員工工作條件等方面帶來顯著間接效益。