□ 本刊記者 田 源 黃 振

通過智能化，可以有效降低企業(yè)的運營成本，減少資本支出，提高勞動生產(chǎn)率，實現(xiàn)石油石化行業(yè)的轉(zhuǎn)型與降本增效。

智能化是世界科技發(fā)展的大趨勢，也是世界石油石化工業(yè)持續(xù)提質(zhì)降本增效的有效途徑和必由之路。工業(yè)自動化、信息化、智能化給當代社會帶來的科技變革早已為世人所知悉，在石油石化領域智能化技術(shù)也得到了大量應用。當前，世界石油石化領域的智能化正處于快速發(fā)展階段，研發(fā)方向和重點是智能油田、智能管道、智能煉廠及智能銷售。

油氣開發(fā)向智能油田邁進

隨著技術(shù)進步，油氣田開發(fā)已進入數(shù)字油田階段，應用領域不斷擴大，技術(shù)持續(xù)發(fā)展，并向著智能油田方向邁進。

BP旗下位于美國本土48個州的業(yè)務部門（簡稱Lower48）采用科技創(chuàng)新來增強其安全性和可信賴性，同時降低開采石油和天然氣的成本。通過使用尖端技術(shù)，比如大數(shù)據(jù)分析、增強現(xiàn)實智能眼鏡（VR）、無人機等先進技術(shù)，使工作流程更加智能。

Lower48部門開發(fā)了一個基于大數(shù)據(jù)的物流系統(tǒng)，幫助操作人員充分利用他們在油田中工作的時間，其中包括了一套算法，能夠為員工開發(fā)動態(tài)的路線，他們就能直接被引導到最高優(yōu)先級的油井，算法中涵蓋健康、安全、預防性維護及優(yōu)化性能等多重因素。

在操作人員進行巡檢時，還會使用VR，可以通過其透鏡讀取傳感器的信息，并且與身處控制中心的技術(shù)專家實時溝通。通過使用這一設備，專家可以在技術(shù)人員處理設備問題時，在其視野中疊加指導和數(shù)據(jù)信息。

ABB公司通過人工舉升智能化，大規(guī)模推動數(shù)字油田進程。抽油機、螺桿泵（PCP）和電潛泵（ESP）都是常用的人工舉升方式，其動力都由馬達提供。ABB通過在變速控制器（VSD）內(nèi)置專用于油氣開采的高級程序，來控制人工舉升系統(tǒng)的電機和馬達，實現(xiàn)智能人工舉升。智能系統(tǒng)的應用優(yōu)勢在阿曼Sultanate油田進一步得到印證，該油田有超過1500口井安裝了VSD-PCP系統(tǒng)，其中大部分配備了ABB的智能控制系統(tǒng)。ABB與開發(fā)商還將共同實施軟件開發(fā)計劃，實現(xiàn)人工舉升系統(tǒng)的遠程控制。

2018年4月，道達爾與谷歌云簽署合作協(xié)議，共同開發(fā)人工智能解決方案，用于油氣勘探和生產(chǎn)的地質(zhì)數(shù)據(jù)分析處理。此方案重點開發(fā)用于解析地層圖像的人工智能程序，尤其是憑借計算機成像技術(shù)來解析地震數(shù)據(jù)，并使用自然語言處理技術(shù)對技術(shù)文檔進行自動分析。這項技術(shù)將把道達爾的地質(zhì)學家、地球物理學家、水庫和地理信息工程師從冗雜的數(shù)據(jù)收集和整理工作中解放出來，得以更快、更有效地勘探和評估油氣田。

自動化鉆井將逐步取代人工

在鉆井領域，自動化鉆機、隨鉆測量測井（MWD/LWD）、自動垂直鉆井、旋轉(zhuǎn)導向鉆井、自動控壓鉆井、智能鉆桿、遠程專家決策支持中心等具里程碑意義的重大技術(shù)裝備的出現(xiàn)，標志著鉆井已進入自動化鉆井完善階段，鉆井自動化、信息化水平大幅提升，將在相當程度上逐步取代人工。

美國CONSOL能源公司在Marcellus頁巖氣區(qū)通過應用自動化鉆機、高造斜率旋轉(zhuǎn)導向鉆井系統(tǒng)、PDC鉆頭、隨鉆儲層導向和遠程專家決策支持中心、工廠化作業(yè)等措施，鉆井提速非常明顯，多井實現(xiàn)三開一趟鉆（斜井段+水平段），鉆得最快的兩口水平井，水平段日進尺分別達到1613.3米和1774.2米。一趟鉆完成的進尺最多達4597.6米。

美國國民油井華高公司和斯倫貝謝研制的新式智能鉆桿，內(nèi)裝高速數(shù)據(jù)傳輸纜，可使鉆頭向地面工人傳送信息。而阿帕奇石油公司則更進一步，已在開發(fā)新軟件，鉆頭系統(tǒng)能夠與地表裝備直接交流，控制鉆速和方向。

Robotic Drilling Systems公司設計的系列機器人可從事鉆機上大部分原來由人工完成的工作，機器人約3米高，有一支搖桿可伸長3米，配有15種不同尺寸可更換的機械手。將機器人固定在某處后，可抓取重達1噸的鉆頭并將之送至合適位置。

國外同時還在研制電動智能連續(xù)管鉆井系統(tǒng)，通過智能連續(xù)管向井下供電，驅(qū)動井下電動智能導向鉆井系統(tǒng)，具備連續(xù)起下鉆和連續(xù)循環(huán)功能，同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速、大容量、雙向傳輸。電動智能連續(xù)管鉆井系統(tǒng)將成為實現(xiàn)未來智能鉆井的另一個重要途徑。

鉆井大數(shù)據(jù)的應用也逐步深入，很多以前不敢想、不可能的事情都可以變成可能。比如，油田的區(qū)塊分析，哪塊有潛力而哪塊沒有，結(jié)合大數(shù)據(jù)就能做出判斷；壓裂的效果，裂縫產(chǎn)生的長度、深度，以及流體流動的效果，結(jié)合大數(shù)據(jù)也可以給出。運用大數(shù)據(jù)，還可以實現(xiàn)鉆進速度預測、電潛泵工況預測、井底狀況預測、測井數(shù)據(jù)機器解釋等人工無法完成的工作。

智能管道實現(xiàn)全生命周期管理

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，油氣管道已經(jīng)進入數(shù)字化管道階段，并在大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的推動下，油氣管道運營在智能化道路上快速發(fā)展。

2016年，美國哥倫比亞管道集團（Columbia Pipeline Group）成為首家部署“智能管道解決方案”的企業(yè)。該方案能夠讓管理者掌握比以往更多的數(shù)據(jù)，充分了解管道的安全性和資產(chǎn)完整性狀況，從而做出更科學的決策。目前，哥倫比亞管道集團在整個企業(yè)范圍內(nèi)，對其超過24000千米的州際管道實現(xiàn)了近乎實時的監(jiān)測，包括管道威脅監(jiān)測、風險管控和情境感知。

“智能管道解決方案”對多項數(shù)據(jù)源進行了整合，既包括企業(yè)內(nèi)部的地理信息系統(tǒng)、工作管理系統(tǒng)、調(diào)控中心、直呼系統(tǒng)（one-call system），也涵蓋了美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）和美國地質(zhì)勘探局（USGS）等外部數(shù)據(jù)源。該解決方案還集成了管道本體屬性、風險評估結(jié)果、管線內(nèi)檢測結(jié)果、計劃性評估、高后果區(qū)定位、泄漏歷史記錄、直呼系統(tǒng)標簽、應急閥門位置、地質(zhì)沉降與斷層等數(shù)據(jù)。該解決方案的用戶能通過分級篩選功能從不同的角度查看數(shù)據(jù)，快速定位到所關注的重點區(qū)域及問題，評估威脅或施行補救措施。

BP利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高管道資產(chǎn)與人員的安全性，通過先進的無線智能終端應用，實現(xiàn)設備、儀表的位置標記與識別，資產(chǎn)周期、歷史數(shù)據(jù)與關聯(lián)性查詢，包括現(xiàn)場操作工人操作規(guī)程指引，現(xiàn)場工單提示與任務分配，以及現(xiàn)場工作狀態(tài)、進展、規(guī)程與位置跟蹤；通過使用帶有高清晰度攝像頭及熱力傳感器等的無人機（UAV）技術(shù)，對復雜自然環(huán)境中的管道進行泄漏檢測與安全監(jiān)控。

加拿大恩橋天然氣公司Enbridge通過智能移動終端，實時收集、匯總、傳輸儀表與資產(chǎn)數(shù)據(jù)，站隊現(xiàn)場維修維護數(shù)據(jù)與工單處理，管道巡線數(shù)據(jù)處理，環(huán)境、健康、火災、安全等HSE檢查，以及合規(guī)性檢查等資料。

智能煉廠讓管理更高效

智能煉廠建設推動生產(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。

在與智能化跨國企業(yè)密切合作、提升煉廠效率增加利潤方面，西班牙石油巨頭雷普索爾有著最新體驗。今年6月初，雷普索爾公司利用大數(shù)據(jù)和人工智能與谷歌合作的新項目通過優(yōu)化管理將為其位于塔拉戈納的18.6萬桶/天煉油廠每桶增加30美分利潤。

雷普索爾公司表示，谷歌將向雷普索爾公司提供數(shù)據(jù)和分析產(chǎn)品、專業(yè)服務顧問的經(jīng)驗及機器學習管理服務，谷歌云ML，這將幫助雷普索爾公司的開發(fā)人員在煉油環(huán)境中建造并將機器學習模型用于生產(chǎn)。該公司的目標是最大限度地提高能源和其他資源的利用效率，改善煉油廠的整體經(jīng)營業(yè)績。

?？松梨谕ㄟ^實施原油分子管理、加工方案的模擬優(yōu)化、實時優(yōu)化控制、摻混調(diào)和優(yōu)化、供應鏈優(yōu)化、降低成本和處理過程進料的難度、提高運行效率，使煉油廠和化工廠能耗降低15%～20%；在全球各煉油廠的主要裝置上實施先進控制，在新建煉廠或裝置時，先進控制已經(jīng)成為標準配置。

BP應用能源成本監(jiān)控管理工具，進行五級能源管理水平自動評級和基準對比；集成工廠內(nèi)外的信息，提高信息的一致性和準確性，實現(xiàn)績效管理的標準化，促進跨煉廠的績效對比分析，提升科學決策水平。

智能銷售改變行業(yè)生態(tài)

在銷售領域，智能化不僅改變了人們對傳統(tǒng)銷售的觀感，更重要的是顛覆了銷售業(yè)態(tài)。

5月29日，殼牌中國“數(shù)字化創(chuàng)新實驗室”啟動儀式在杭州舉行，在啟動儀式上發(fā)布了首款數(shù)字化應用產(chǎn)品“殼智匯·智能潤滑管家”（以下簡稱“殼智匯”）。預計到2022年，“殼智匯”數(shù)字化平臺將實現(xiàn)鏈接2萬家工業(yè)客戶和20萬臺設備的目標，并通過線上一鍵式下單連接線下超過5萬次油品檢測和2萬次現(xiàn)場潤滑服務，真正實現(xiàn)“全能管家，智享潤滑”。

在紐約和芝加哥的加油站，BP開始配置使用名為“里程”的人工智能系統(tǒng)的加油泵，來提升消費者的互動體驗。在加油的同時，“里程”會問候消費者，提供小娛樂，提供折扣優(yōu)惠，和將消費者連接上社交平臺。除了了解消費者的消費模式外，這種互動智能技術(shù)可以改變消費者對傳統(tǒng)加油站的觀念，并吸引他們二次消費。

此前，殼牌的首個人工智能助手——殼牌小貝也身手不凡，能為制造業(yè)、建筑業(yè)、農(nóng)業(yè)等不同行業(yè)的設備維護人員，殼牌經(jīng)銷商銷售代表及工程師等提供全方位、綜合性的服務。它具有五大神技能：一是行走的油百科。通過它可以查詢到關于殼牌產(chǎn)品的一切，從產(chǎn)品數(shù)據(jù)表到典型理化值，甚至包裝規(guī)格和購買渠道。二是實時的油管家，可以隨時提供產(chǎn)品替換建議。三是行走的油博士。只要用手指輕輕一按，小貝就會告訴您哪款殼牌產(chǎn)品最適合您的設備。四是全面的油參謀。殼牌小貝能夠通過案例了解如何解決潤滑難題。五是靠得住的油保鏢。殼牌小貝有一雙火眼金睛，輸入相關關鍵詞，如防偽查詢，就能立刻獲取辨別油品真?zhèn)蔚恼_方法。