本刊記者 曲藝/ 編輯 劉光林
近日,國家能源局發(fā)布《關于加快推進能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》(以下簡稱《意見》)。聚焦油氣領域,《意見》提出,以數(shù)字化智能化技術助力油氣綠色低碳開發(fā)利用。加快油氣勘探開發(fā)專業(yè)軟件研發(fā),推進數(shù)字盆地建設,推動油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)庫、模型庫和樣本庫建設。推動智能測井、智能化節(jié)點地震采集系統(tǒng)建設,推進智能鉆完井、智能注采、智能化壓裂系統(tǒng)部署及遠程控制作業(yè),擴大二氧化碳驅油技術應用,等等。
油氣領域目前在數(shù)字化智能化方面取得了哪些進展?為貫徹落實《意見》,下一步還應從哪些方面發(fā)力?就此,記者專訪了中海油研究總院(以下簡稱“研究總院”)總工程師(地球物理)、首席信息官杜向東。
杜向東:當前,世界百年未有之大變局加速演進,以網(wǎng)絡化、數(shù)字化、智能化為核心的新一輪工業(yè)革命正在高速發(fā)展。聚焦油氣行業(yè),無論從國家戰(zhàn)略需求還是企業(yè)發(fā)展要求,向數(shù)字化、智能化轉型都是油氣行業(yè)未來高質量發(fā)展的必然選擇。
國家發(fā)展戰(zhàn)略需要數(shù)字化智能化轉型驅動。當前經(jīng)濟全球化遭遇逆流,國際地緣政治格局發(fā)生深刻調(diào)整,世界進入動蕩變革期。黨的二十大報告提出加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟,促進數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合,并將其作為高質量發(fā)展這一全面建設社會主義現(xiàn)代化國家首要任務的重點舉措。數(shù)字化智能化轉型作為技術創(chuàng)新的主要驅動力之一,是新時代推動我國能源產(chǎn)業(yè)基礎升級、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化發(fā)展的重要引擎,是落實“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略和建設新型能源體系的有效措施,是助力實現(xiàn)增儲上產(chǎn)、穩(wěn)油增氣、高質量發(fā)展戰(zhàn)略目標的重要手段。
數(shù)字化智能化轉型已成為油氣企業(yè)重塑經(jīng)營管理模式、搶奪戰(zhàn)略競爭優(yōu)勢的重要手段,油氣企業(yè)正在通過數(shù)字化轉型提高未來核心競爭力。信息技術的進步對傳統(tǒng)企業(yè)決策方式、生產(chǎn)方式、工作方式產(chǎn)生巨大的沖擊。作為傳統(tǒng)行業(yè),油氣行業(yè)面對加快推進能源低碳轉型的新形勢,在降本增效、提升安全性、減少溫室氣體排放、高效決策等方面,數(shù)字化智能化均具有較高的潛在收益。國際能源署(IEA)發(fā)布的石油行業(yè)數(shù)字化趨勢預測報告顯示,智能技術的大規(guī)模應用,能夠讓油氣生產(chǎn)成本降低10%—20%,讓全球油氣技術可采儲量提高5%。
《中國電業(yè)與能源》:請您介紹下目前國內(nèi)外油氣行業(yè)在數(shù)字化智能化方面的發(fā)展現(xiàn)狀。
杜向東:近年來,國內(nèi)外石油公司普遍認識到數(shù)字化、智能化轉型的必要性,以及在降本增效方面具有的巨大潛力,紛紛加大數(shù)字化智能化布局。
道達爾的數(shù)字化智能化轉型亮點在于數(shù)字化智能化產(chǎn)品服務和體制機制。產(chǎn)品服務方面,道達爾應用物聯(lián)網(wǎng)與模擬仿真技術,開創(chuàng)了ANAC潤滑油分析服務,為公司帶來新的業(yè)務增長點;體制機制方面,道達爾成立數(shù)字化智能化轉型加速器與孵化器,鼓勵內(nèi)部員工進行數(shù)字化智能化創(chuàng)新并給予相應的經(jīng)濟獎勵。
殼牌石油的數(shù)字化智能化轉型亮點在于數(shù)字化智能化生產(chǎn)運營和數(shù)據(jù)支持。生產(chǎn)運營方面,殼牌石油搭建了全球生產(chǎn)經(jīng)營平臺,統(tǒng)一制定全球17 家煉化廠的生產(chǎn)計劃與排產(chǎn),根據(jù)原料價格、船期等信息分析,動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)經(jīng)營方案,并在全球200 多家煉廠開展設備預測性維護;數(shù)據(jù)支持方面,殼牌石油組建了70多人的大數(shù)據(jù)分析研究團隊,負責為數(shù)字化智能化轉型提供專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析服務支持。
隨著中國的經(jīng)濟發(fā)展和改革開放,中外有越來越多的短期或者長期的學術交流或者合作辦學等活動,學校和教師應該鼓勵大學生積極參與。因為參與此類活動有助于大學生加深了解西方文化,并發(fā)展出對中西文化多維、客觀和理性的視角。如高一虹(2011)通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),一名有過多次出國經(jīng)歷的大學辯論隊成員說自己作為中國人的身份并沒有減弱,而且隨著自己對西方文化的了解加深,得到了加強。另外一名出國學習的學生說他會在國外網(wǎng)站上看外國的新聞,并會特別關注外國對中國的事情的報道,并思考這些報道的視角有什么不同,因而看問題會更全面[13]。
挪威石油的數(shù)字化智能化轉型亮點在于數(shù)字化智能化生產(chǎn)運營和人才儲備。生產(chǎn)運營方面,挪威石油在海上平臺的自動化和無人化技術處于世界領先地位,Valemon油田2017年就實現(xiàn)了全面無人化;人才儲備方面,挪威石油成立了數(shù)字化智能化協(xié)會,為員工提供數(shù)字化智能化培訓課程,并在挪威奧斯陸大學招納數(shù)字化智能化轉型人才。
無獨有偶,康菲石油也在數(shù)字化智能化生產(chǎn)運營和人才儲備方面捷足先登。生產(chǎn)運營方面,康菲石油與微軟合作,對北海油氣田平臺進行無人化改造,應用無人機采集平臺的實時運行狀況與相關數(shù)據(jù),并傳輸至陸地指揮中心;人才儲備方面,康菲石油開發(fā)了新型培訓平臺,側重于數(shù)字化智能化技術的應用教學,向全體員工開放,鼓勵員工提升數(shù)字化智能化技能。
中國石油的數(shù)字化智能化轉型亮點在于數(shù)字化智能化生產(chǎn)運營與IT 支持。生產(chǎn)運營方面,中國石油建立了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng),自動采集生產(chǎn)數(shù)據(jù),并在長慶油田與蘇格里氣田運用智能機器人進行巡檢,減少人工投入;IT 支持方面,中國石油搭建了勘探開發(fā)夢想云,匯集油氣井、油氣藏、地震等多方面且橫跨60多年的數(shù)據(jù)資產(chǎn),研究項目線上執(zhí)行,大幅減少數(shù)據(jù)準備時間,提高協(xié)同研究效率。
我國海上首個智能油田秦皇島32-6油田。(中國海油供圖)
中國石化的數(shù)字化智能化轉型亮點在于數(shù)字化智能化經(jīng)營管理和產(chǎn)品服務。經(jīng)營管理方面,中國石化基于集團大數(shù)據(jù)平臺,開發(fā)投資組合的優(yōu)化算法,輔助支持全集團的年度投資決策,大幅提升管理層決策效率;產(chǎn)品服務方面,中國石化開發(fā)易捷加油移動應用程序,搭建易捷海購商城、石化e 貿(mào)網(wǎng)、易派客等多元電商平臺,線上與線下業(yè)務緊密結合,優(yōu)化客戶服務體驗,開拓業(yè)務新市場。
中國海油的數(shù)字化智能化轉型亮點在于數(shù)字化智能化轉型規(guī)劃與IT支持。數(shù)智化規(guī)劃方面,中國海油是第一家開展數(shù)字化轉型頂層設計工作的國內(nèi)油氣企業(yè);IT支持方面,中國海油成立了公司級專業(yè)數(shù)據(jù)資源管理機構“中海油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)資源中心”,該中心以中海油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)管理成果為基礎,通過建立企業(yè)級勘探開發(fā)數(shù)據(jù)湖,整合數(shù)千口井采集的鉆井、測井、工程建設、油氣生產(chǎn)等17 個專業(yè)累計60余萬億字節(jié)數(shù)據(jù)資源,實現(xiàn)源頭化、資產(chǎn)化、一體化、統(tǒng)一化、平臺化管理,并具備云化數(shù)據(jù)服務、中心化數(shù)據(jù)分析等能力,為中海油增儲上產(chǎn)進程中的智能油田建設提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)支持。近年來,中國海油在智能油田、智能制造、智能工廠、智能倉儲等領域取得了突破,建成了秦皇島32-6海上智能油田、天津海洋工程智能化制造基地、常州院涂料生產(chǎn)智能工廠以及智能深海油氣保障倉儲中心。
綜合分析國內(nèi)外油氣公司的數(shù)字化智能化轉型實踐可以看出,數(shù)字化智能化技術正被廣泛應用于油氣產(chǎn)業(yè)價值鏈的主要業(yè)務環(huán)節(jié),例如:研究、勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、工程、煉油、化工、貿(mào)易、銷售等。同時,通過不斷應用數(shù)字化智能化技術,這些油氣公司旨在提升感知洞察、智能控制、協(xié)同共享和互聯(lián)創(chuàng)新四項數(shù)字化智能化能力,通過不斷提升數(shù)字化智能化能力賦能業(yè)務,助力企業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展。
《中國電業(yè)與能源》:在應對數(shù)字化智能化變革方面,當前油氣行業(yè)面臨哪些問題和挑戰(zhàn)?
杜向東:一是關鍵技術問題。數(shù)字化智能化關鍵技術是油氣行業(yè)數(shù)字化轉型和智能化發(fā)展的核心驅動力,關鍵技術不到位也會制約數(shù)字化智能化變革。目前,云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動應用、人工智能等先進技術發(fā)展快速,但如何將其應用于油氣行業(yè),與石油工程技術和油氣相關業(yè)務融合是重要挑戰(zhàn)。比如智能化無人平臺,在大數(shù)據(jù)分析及應用、關鍵設備健康管理、流程動態(tài)模擬仿真等智能化關鍵技術方面與國外相比存在一定差距。
二是設施設備問題。各大油氣田硬件設施水平不一,信息化硬件條件不均衡,自動化差異明顯,部分老油田開發(fā)建設年代久遠,普遍存在設備設施老化情況,一些現(xiàn)場系統(tǒng)老舊,無法配合進行數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理運用等工作,難以支撐數(shù)字化智能化轉型,在硬件條件上限制了發(fā)展變革進程。
三是協(xié)同共享問題。目前的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務協(xié)同程度不適應實際需要。各類條塊化、模塊化的信息系統(tǒng)與專業(yè)系統(tǒng)雖然已相對完善,能夠滿足專業(yè)化應用,但是相對自成一體的系統(tǒng)模式集成整合難度大,難以達到互聯(lián)互通與協(xié)同共享。這就可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)孤島,進一步導致重復建設和數(shù)據(jù)重復錄入,產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致風險,制約了科研生產(chǎn)效率,數(shù)字化的價值也無法得到充分體現(xiàn)。此外,數(shù)據(jù)模型設計是整個系統(tǒng)業(yè)務邏輯的反映,如果業(yè)務模型的建立不能覆蓋整個業(yè)務鏈,將直接影響整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享,以及后期的應用系統(tǒng)擴展。
《中國電業(yè)與能源》:在油氣領域加強數(shù)字化智能化建設,您認為最關鍵的是什么?還應從哪些方面發(fā)力?有何具體建議?
杜向東:對于企業(yè)層面,人才建設和組織架構也需要配合轉型。傳統(tǒng)石油企業(yè)可能存在部分員工對數(shù)字化智能化技術的應用前景認識不到位,仍習慣于傳統(tǒng)工作模式的問題,建議加強結構合理的專業(yè)化人才隊伍建設,保障滿足數(shù)智化信息化轉型工作需求。另外,需要探索形成適應數(shù)字化智能化發(fā)展趨勢的生產(chǎn)組織架構新模式。比如針對無人化趨勢,為適應生產(chǎn)組織模式的扁平化,應減少管理層級、簡化流程;而為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、成果集成,需要建立跨部門工作協(xié)同機制,對全要素進行耦合。
此外,如果要實現(xiàn)數(shù)字化智能化系統(tǒng)的全面實施和推廣使用,就必須在一體化協(xié)同上下功夫。研究設計方面,搭建協(xié)同應用基礎平臺,實現(xiàn)業(yè)務協(xié)同場景研發(fā)和集成,建成跨專業(yè)、跨部門、跨業(yè)務一體化協(xié)同研究環(huán)境,提升科研成果的產(chǎn)出效率和效益;運營生產(chǎn)方面,可以制定統(tǒng)一的管理制度和規(guī)范標準,建立智能高效生產(chǎn)計劃執(zhí)行體系,促進區(qū)域一體化中心建設,實現(xiàn)勘探、開發(fā)、工程等相關業(yè)務信息集成整合,逐步解決數(shù)據(jù)共享以及數(shù)據(jù)權威性等問題。
最關鍵的還是技術問題,需要實現(xiàn)技術的創(chuàng)新攻關,運用新技術推動“數(shù)據(jù)資源”真正成為“數(shù)據(jù)資產(chǎn)”。隨著數(shù)據(jù)資源匯集以及與業(yè)務應用深度融合,通過新技術可以推動數(shù)據(jù)資源中心降低數(shù)據(jù)應用管理的成本和復雜性,同時帶來更高的數(shù)據(jù)性能和可靠性價值。在未來技術研究方面,建議更多依靠大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術在數(shù)據(jù)資源中心數(shù)據(jù)應用方面發(fā)揮重要作用,并為不同業(yè)務場景應用分析、統(tǒng)計分析以及數(shù)據(jù)應用價值體現(xiàn)等多個方面提供支撐支持。
《中國電業(yè)與能源》:《意見》要求,加快智能鉆機、機器人、無人機、智能感知系統(tǒng)等智能生產(chǎn)技術裝備在石油物探、鉆井、場站巡檢維護、工程救援等場景的應用,推動生產(chǎn)現(xiàn)場井、站、廠、設備等全過程智能聯(lián)動與自動優(yōu)化。目前,中國海油在智能化無人平臺建設技術方面處于什么水平?
杜向東:近幾年,中國海油通過無人平臺關鍵技術攻關和應用,已具備了第二代海上無人平臺開發(fā)的能力。初步形成了無人化技術標準體系,具備了無人平臺全面感知與遠程監(jiān)控、自動消防與智能安防、設備智能管理與遠程控制等能力。
對標國際先進水平,目前在設備可靠性、流程模擬仿真、自動化和智能化程度等方面仍有較大提升空間。下一步將繼續(xù)開展無人化、智能化關鍵技術研究,以智能化技術提升無人平臺性能,推動海上油氣田開發(fā)模式與生產(chǎn)作業(yè)方式向無人化、智能化轉變。
《中國電業(yè)與能源》:堪稱我國海洋石油工業(yè)“智囊團”的研究總院,在培養(yǎng)數(shù)字化智能化復合型人才方面有著怎樣的規(guī)劃?取得了哪些成果?
杜向東:研究總院是中國海油面向全球能源技術創(chuàng)新發(fā)展的綜合性研究機構,肩負國內(nèi)外油氣勘探開發(fā)研究與核心技術攻關、生產(chǎn)性技術研究、高層次科技人才培養(yǎng)等職責,是中國海油的戰(zhàn)略規(guī)劃和決策支持中心、科技創(chuàng)新和技術研發(fā)中心、技術服務和成果轉化中心、高端人才培養(yǎng)和儲備中心,是打造海洋石油國家戰(zhàn)略科技力量和原創(chuàng)技術策源地的核心承載單位。通過“十四五”數(shù)字化智能化建設,研究總院將基本建成數(shù)字總院,初步建立勘探開發(fā)研究知識庫,利用AI分析技術支持勘探開發(fā)研究與決策。
“十四五”期間,研究總院數(shù)字化智能化人才隊伍建設要在數(shù)量上增加、質量上提高,加大復合型人才培養(yǎng)。人才引進方面,通過校招、系統(tǒng)內(nèi)外招聘等多渠道引進各類人才,加大人才引進力度;人才培養(yǎng)方面,通過外部培訓、內(nèi)部首席授課、“青學培訓班”“數(shù)字化智能化轉型大講堂”等特色培訓項目,結合中大院數(shù)字化智能化培訓課程等多種培訓形式,不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式,加大人才培養(yǎng)力度;人才發(fā)展方面,不斷完善人才評價標準,制定科學合理的晉升規(guī)則,以建立“少帥團隊”為目標,大膽啟用能力突出的年輕人才承擔重點項目,敢于“壓擔子”,善于“壓擔子”,鼓勵員工特別是青年員工多學習、多帶項目,最大限度地知才善用、人盡其才。
“十四五”以來,研究總院數(shù)字化智能化隊伍穩(wěn)步發(fā)展,人員規(guī)模達到100 余人,是“十三五”期末的兩倍。在數(shù)字化智能化復合型人才建設方面,新設立了近20人的智能工程室,專門從事油氣田智能化研究設計工作。2021年7月,依托研究總院的中海油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)資源中心正式揭牌,這標志著中海油上游勘探開發(fā)數(shù)據(jù)資產(chǎn)向集中、統(tǒng)一、全生命周期管理邁出重要一步。2022 年5 月31 日,研究總院自主研發(fā)設計的首個重大科技項目“智能油田1.0 系統(tǒng)”順利通過驗收,標志著中國海油智能化系統(tǒng)建設取得階段性成果,將大幅加快海上油氣田智能化建設進程。目前,研究總院智能油田1.0 油藏優(yōu)化管理系統(tǒng)已成功實現(xiàn)產(chǎn)量動態(tài)跟蹤及配產(chǎn)研究,并已納入多個可行性研究項目的智能化建設內(nèi)容。