油服企業(yè)一體化服務(wù)與數(shù)字化轉(zhuǎn)型思考

張淑麗，齊彥偉，聶 凱，李 亮

（石化盈科信息技術(shù)有限責(zé)任公司，北京 100007）

隨著全球進入VUCA時代，能源轉(zhuǎn)型加速，以數(shù)字化、智能化和納米技術(shù)為主要特征的第五次油氣生產(chǎn)技術(shù)革命正在來臨[1]，油氣企業(yè)和油服企業(yè)都在積極調(diào)整發(fā)展戰(zhàn)略和優(yōu)化業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)以應(yīng)對沖擊。大型油服企業(yè)在一體化服務(wù)模式基礎(chǔ)上，整合核心業(yè)務(wù)，剝離不良資產(chǎn)和非核心業(yè)務(wù)，將重點放在數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

1 國外油服行業(yè)一體化和數(shù)字化發(fā)展趨勢

1.1 國外油服企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1.1 斯倫貝謝

斯倫貝謝早在1999年就提出集成式項目群管理（IPM）理念，采用一體化戰(zhàn)略，持續(xù)完善業(yè)務(wù)鏈，不斷提高各專業(yè)線的技術(shù)水平，提供不同層次和規(guī)模的勘探開發(fā)一攬子石油工程解決方案和一體化的技術(shù)支持與服務(wù)，已成為遍布全球油田的第一大油服企業(yè)。

斯倫貝謝積極打造開放的數(shù)字化信息平臺，通過數(shù)字化促進生產(chǎn)協(xié)作化。2017年基于微軟云技術(shù)和人工智能推出DELFI勘探開發(fā)認知環(huán)境平臺和基于云平臺的新一代數(shù)字建井設(shè)計解決方案DrillPlan。DELFI為所有客戶和合作伙伴提供了一個開放的可擴展的平臺，并實現(xiàn)斯倫貝謝各團隊之間實時數(shù)據(jù)共享，進行動態(tài)優(yōu)化、及時處理問題。通過DrillPlan可以訪問所有的工程工具、數(shù)據(jù)和專業(yè)知識，監(jiān)督并定制工作流程，將任務(wù)和工作流程自動化，優(yōu)化鉆井程序，確保計劃的一致性，最大限度地提高團隊的效率。

2019-2020年，斯倫貝謝先后與谷歌、IBM、Group 42等公司合作，利用混合云計算技術(shù)擴展DELFI客戶訪問，建設(shè)行業(yè)開放數(shù)據(jù)平臺OSDU?，開發(fā)適用于全球石油和天然氣行業(yè)的數(shù)字和AI技術(shù)解決方案，加速油氣行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型[2]。

2020年面對行業(yè)嚴冬，斯倫貝謝將17條產(chǎn)品線合并為4個新業(yè)務(wù)集團，其中，“數(shù)字與集成”成為新四大業(yè)務(wù)之首，“數(shù)字技術(shù)”和“數(shù)字業(yè)務(wù)”被提升至前所未有的地位[3]。

1.1.2 哈里伯頓

哈里伯頓于2002年明確了一體化服務(wù)發(fā)展方向。2017年哈里伯頓和微軟達成戰(zhàn)略聯(lián)盟，共同推動油田智能化技術(shù)發(fā)展和油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

通過在現(xiàn)場的發(fā)動機、變速器、鉆頭等關(guān)鍵設(shè)備上安裝傳感器網(wǎng)絡(luò)，基于微軟云平臺Azure上的軟件產(chǎn)品DecisionSpace 365，通過物聯(lián)網(wǎng)實時獲取油田現(xiàn)場的數(shù)據(jù)流，建立應(yīng)用設(shè)備的損耗分析模型，實現(xiàn)關(guān)鍵裝備的智能監(jiān)控和維護作業(yè)；通過應(yīng)用深度學(xué)習(xí)模型實現(xiàn)鉆井和油氣生產(chǎn)優(yōu)化，為客戶降低作業(yè)成本；通過音像識別、視頻處理和增強/虛擬現(xiàn)實技術(shù)等，實現(xiàn)實物資產(chǎn)的數(shù)字化。

1.1.3 貝克休斯

貝克休斯在2010年完善了一體化服務(wù)部門，近年來逐步成為一家數(shù)字化綜合性油服企業(yè)，業(yè)務(wù)范圍涵蓋上中下游及工業(yè)、數(shù)字化業(yè)務(wù)全領(lǐng)域。具有比較典型的一體化特點，形成從發(fā)現(xiàn)、生產(chǎn)、儲運、加工到利用的完整的油氣產(chǎn)業(yè)價值鏈條。

貝克休斯將數(shù)字化業(yè)務(wù)獨立為第五大業(yè)務(wù)板塊，以工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作平臺為基礎(chǔ)，形成既全面覆蓋又特點突出的數(shù)字化業(yè)務(wù)集群，覆蓋運營、儲層、設(shè)備、作業(yè)等重點領(lǐng)域，有效打破各工種和業(yè)務(wù)板塊之間的信息壁壘，促進信息世界與物理世界的雙向互動，實現(xiàn)設(shè)備互聯(lián)、信息互通和全面控制，將海量數(shù)據(jù)通過云計算方式集中統(tǒng)一分析和優(yōu)化，再通過各種應(yīng)用將現(xiàn)場情況、操作指導(dǎo)、處理決策和創(chuàng)新方案進行可視化展現(xiàn)，為操作人員和管理人員提供高效的業(yè)務(wù)解決方案[4]。

1.2 國外油服行業(yè)發(fā)展趨勢與啟示

1.2.1 業(yè)務(wù)方面

建立一體化服務(wù)模式，為石油公司提供“一站式”服務(wù)和綜合性解決方案是油服行業(yè)發(fā)展趨勢。一體化服務(wù)模式通過強化公司資源的集中統(tǒng)一調(diào)配和管理，以綜合項目管理為導(dǎo)向，提升生產(chǎn)協(xié)作能力、綜合管理能力、商業(yè)運作能力、工程設(shè)計能力和風(fēng)險管控能力。該模式增強了油氣勘探生產(chǎn)活動各環(huán)節(jié)技術(shù)支持業(yè)務(wù)的緊密性，可以提高公司整體資源利用效率，有利于綜合型油服公司逐步發(fā)展壯大[5]。相對于傳統(tǒng)的單一專業(yè)服務(wù)，一體化服務(wù)程度越高其創(chuàng)造的綜合效益越高。尤其在低油價時期，石油公司希望與油服企業(yè)分擔(dān)風(fēng)險、控制成本、提高效率，一體化服務(wù)模式顯示出明顯優(yōu)勢。

1.2.2 組織方面

推進管理扁平化，以市場、服務(wù)、效益、共贏的理念構(gòu)建績效驅(qū)動的生產(chǎn)經(jīng)營組織模式，促進全方位協(xié)同運作，實現(xiàn)對公司包括技術(shù)、資金、人力、物流、裝備、數(shù)據(jù)等各類資源的有效管控和共享，加強對資源的動態(tài)管理、動態(tài)調(diào)配，進一步激發(fā)組織活力、提升運作效率和效益水平。

1.2.3 技術(shù)方面

新一代信息化技術(shù)正以飛快的速度改變各行各業(yè)，以先進傳感技術(shù)、信息通信技術(shù)、控制技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、云計算技術(shù)、區(qū)塊鏈技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等為基礎(chǔ)的智能化技術(shù)體系將深度滲透和影響各傳統(tǒng)能源行業(yè)及其產(chǎn)業(yè)鏈，可實現(xiàn)能源生產(chǎn)、傳輸、使用、存儲和轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)的全方位感知、數(shù)字化管理、智能化決策和自動化運維[6]。與技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)結(jié)合最緊密的油服行業(yè)率先走向數(shù)字化變革。

油服企業(yè)掌握著第一手的勘探開發(fā)生產(chǎn)全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)，利用云平臺、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)推進企業(yè)信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，實現(xiàn)全面資產(chǎn)感知、信息實時采集與傳輸；建設(shè)統(tǒng)一規(guī)范的數(shù)據(jù)中心，通過挖掘數(shù)據(jù)價值，為油公司勘探開發(fā)提供專家決策，為各方提供數(shù)據(jù)服務(wù)支持；搭建遠程技術(shù)支持等各類應(yīng)用，指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)，實現(xiàn)操作人員、多學(xué)科成員、專家的協(xié)同工作，使作業(yè)過程最優(yōu)化，提升工作效率和一體化服務(wù)水平，增強企業(yè)核心競爭力。

2 我國油服企業(yè)一體化和數(shù)字化轉(zhuǎn)型思考

2.1 我國油服企業(yè)一體化服務(wù)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型必要性

我國油服企業(yè)面臨著油價低迷、競爭加劇、成本超支、安全生產(chǎn)嚴峻等壓力，為應(yīng)對全球能源轉(zhuǎn)型加速，必須進行變革：構(gòu)建靈活高效的組織模式，壓減管理層級；推進科技創(chuàng)新、強化核心技術(shù)和特色技術(shù)；通過向上向下延伸產(chǎn)業(yè)鏈，采取并購、項目合作等方式提升競爭力，向一體化服務(wù)和總承包方向發(fā)展。

我國油服企業(yè)正處于由傳統(tǒng)專業(yè)公司分包模式向一體化服務(wù)模式轉(zhuǎn)變、由各專業(yè)單項管理向整體服務(wù)模式轉(zhuǎn)變中，必須消除業(yè)務(wù)壁壘，加快一體化發(fā)展進程，提高資源配置的能動性。圍繞項目管理主線，貫穿各管理層級、各專業(yè)、各業(yè)務(wù)領(lǐng)域，形成聯(lián)動、共享的工作模式，滿足生產(chǎn)協(xié)同、一體化運行的需要。

我國油服企業(yè)服務(wù)模式的變革創(chuàng)新需要有相應(yīng)的信息化手段進行強有力支撐。國內(nèi)油服企業(yè)信息化發(fā)展的質(zhì)量和效率還不高，缺乏頂層設(shè)計和統(tǒng)一規(guī)劃，偏向?qū)I(yè)應(yīng)用系統(tǒng)且大多自成體系，跨領(lǐng)域、跨業(yè)務(wù)、跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享不足，各類應(yīng)用尚未有效融合，提升生產(chǎn)管理水平、提高生產(chǎn)運行效率的作用難以顯現(xiàn)。

在數(shù)字經(jīng)濟時代，數(shù)據(jù)成為驅(qū)動創(chuàng)新、引領(lǐng)升級的關(guān)鍵生產(chǎn)要素，是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資產(chǎn)。以人工智能為核心的數(shù)字化浪潮正掀起一場革命，加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型，推進實體經(jīng)濟與數(shù)字經(jīng)濟深度融合，既是大勢所趨，也是油服企業(yè)發(fā)展面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。

2.2 我國油服企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型目標

打造油服企業(yè)一體化云平臺和數(shù)據(jù)資源中心，構(gòu)建應(yīng)用生態(tài)，提升一體化服務(wù)能力、實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

按照“數(shù)據(jù)＋平臺＋應(yīng)用”的信息化建設(shè)新模式開展工作，實現(xiàn)跨領(lǐng)域、跨專業(yè)、跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、治理、共享與服務(wù)?；趯Υ罅康氖凸こ碳夹g(shù)、工藝、模型等進行提煉，封裝形成可復(fù)用的微服務(wù)組件，推動油服技術(shù)、經(jīng)驗、知識和最佳實踐創(chuàng)新應(yīng)用，提升核心競爭力，支撐油服公司一體化服務(wù)新模式。

2.3 我國油服企業(yè)一體化服務(wù)和數(shù)字化轉(zhuǎn)型思路

提升精細化管理水平和綜合服務(wù)能力，為石油公司提供“一站式”服務(wù)和綜合性解決方案是油服企業(yè)必然的發(fā)展方向。

油服企業(yè)應(yīng)以ICT新技術(shù)為手段，把握數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展大勢，加快互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云技術(shù)、數(shù)字孿生、人工智能等技術(shù)與業(yè)務(wù)的深度融合。圍繞項目全生命周期管理，構(gòu)建生產(chǎn)經(jīng)營一體化云平臺，加強資源動態(tài)管理、動態(tài)調(diào)配、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營一體化協(xié)同，深化業(yè)務(wù)集成與數(shù)據(jù)共享，打造全面感知、集成協(xié)同、預(yù)警預(yù)測及分析優(yōu)化能力，促進裝備升級、優(yōu)化崗位設(shè)置，全面提升全產(chǎn)業(yè)鏈全方位全流程服務(wù)能力，實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2.4 我國油服企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型建設(shè)內(nèi)容

2.4.1 云平臺

建設(shè)云平臺實現(xiàn)業(yè)務(wù)集約化和云端化是加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要抓手，實現(xiàn)業(yè)務(wù)云端化和解耦，逐步將核心能力沉淀到平臺實現(xiàn)共享服務(wù)。

通過加強底層云基礎(chǔ)設(shè)施資源的管理和調(diào)度聯(lián)動，將企業(yè)經(jīng)驗、知識、技術(shù)、模型等通過云平臺進行沉淀，形成可復(fù)用的微服務(wù)組件，促進業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)能力的持續(xù)沉淀與共享復(fù)用，支撐企業(yè)變革與發(fā)展。一體化云平臺構(gòu)架藍圖見圖1。

圖1 一體化云平臺構(gòu)架藍圖

2.4.2 數(shù)據(jù)資源中心

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵之一是數(shù)據(jù)賦能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)向資產(chǎn)、資本的轉(zhuǎn)變，深度挖掘數(shù)據(jù)價值。

充足、可信的數(shù)據(jù)源頭是數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。通過對油服企業(yè)裝備進行智能化改造，對裝備加載智能芯片、傳感器等源頭數(shù)據(jù)采集裝置，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、5G和全球定位技術(shù)等建立覆蓋全業(yè)務(wù)鏈條的數(shù)據(jù)采集、傳輸和匯聚體系。

數(shù)據(jù)資源中心（見圖2）需遵循統(tǒng)一的標準體系和安全體系，整合內(nèi)外部數(shù)據(jù)資源，形成規(guī)則統(tǒng)一、定義一致、歸屬明確、可復(fù)用的企業(yè)數(shù)據(jù)標準。采用統(tǒng)一模型處理框架和規(guī)范，實現(xiàn)數(shù)據(jù)模型的統(tǒng)一分類、統(tǒng)一處理。構(gòu)建數(shù)據(jù)采集、審核、存儲、管理、調(diào)用、服務(wù)的一體化數(shù)據(jù)治理與應(yīng)用體系，確保數(shù)據(jù)“源頭唯一、集中管理、授權(quán)共享”，為各專業(yè)決策分析應(yīng)用提供堅實有力的支持，既滿足石油工程各個專業(yè)本身各層次的應(yīng)用需求，也能滿足跨專業(yè)綜合研究、生產(chǎn)管理的應(yīng)用需要，以數(shù)據(jù)驅(qū)動業(yè)務(wù)創(chuàng)新發(fā)展。

圖2 數(shù)據(jù)資源中心

2.4.3 應(yīng)用

基于一體化云平臺和數(shù)據(jù)資源中心，構(gòu)建集中共享的數(shù)據(jù)服務(wù)及應(yīng)用，提升數(shù)據(jù)處理分析和數(shù)據(jù)洞察能力，深挖數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值，實現(xiàn)監(jiān)控預(yù)警、智能分析，輔助管理決策，促進管理創(chuàng)新。

建立覆蓋各業(yè)務(wù)域的統(tǒng)一數(shù)據(jù)規(guī)范，形成各類數(shù)據(jù)分析場景，通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)和先進科研成果，可以更加深刻地理解地層特征[7]，實現(xiàn)鉆前查詢分析、施工方案優(yōu)化，鉆中工程預(yù)警、實時監(jiān)測等施工過程管控，結(jié)合專家遠程決策指揮與數(shù)據(jù)分析模型，實現(xiàn)現(xiàn)場作業(yè)優(yōu)化與工程服務(wù)鏈生產(chǎn)運行的動態(tài)監(jiān)控、決策支持，促進多專業(yè)有機融合、一體化協(xié)同技術(shù)支持，全方位滿足各層級決策分析需要，推動運營管理逐步走向?qū)崟r化、遠程化、集成化、智能化。

建立具有全面感知、實時監(jiān)控、保障運行的關(guān)鍵裝備數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對設(shè)備快速定位、設(shè)備狀態(tài)全面掌控，提高裝備維護保養(yǎng)效率，提高設(shè)備運轉(zhuǎn)時效，為裝備投資決策提供有力的數(shù)據(jù)支撐，提升裝備管理全方位、全流程支撐能力。

未來，油服企業(yè)涉及的各專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)將呈現(xiàn)智能化趨勢，進而推動技術(shù)服務(wù)方式和作業(yè)模式轉(zhuǎn)變。如利用數(shù)字孿生等技術(shù)支持勘探、井下作業(yè)、地面建設(shè)進展實時共享、可視、分析和模擬，實現(xiàn)作業(yè)指揮和協(xié)同分析智能化；利用AI技術(shù)實現(xiàn)井場智能監(jiān)控、地面工程協(xié)同設(shè)計、施工現(xiàn)場和遠程專家的數(shù)字化模擬和互動，提升遠程支持能力[8]；通過機器學(xué)習(xí)和認知計算實現(xiàn)測井自動解釋、地震認知解釋[9]、井況自主分析、鉆井事故預(yù)測、設(shè)備智能維護[10]等，支撐實時監(jiān)控、精準施工、異常預(yù)警和智能決策等，打造智能工地、智慧油服。

3 結(jié)語

建立一體化服務(wù)模式，為石油公司提供“一站式”服務(wù)和綜合性解決方案、實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是油服行業(yè)發(fā)展趨勢。我國油服企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型需以新技術(shù)為手段，建設(shè)生產(chǎn)經(jīng)營一體化云平臺和數(shù)據(jù)資源中心，貫穿各層級各專業(yè)各領(lǐng)域，對各類資源進行有效管控、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營一體化協(xié)同、數(shù)據(jù)共享，提升企業(yè)全面感知、集成協(xié)同、預(yù)警預(yù)測、分析優(yōu)化能力，支撐油服企業(yè)變革與發(fā)展，最終走上智能油服、智慧油服之路。