5G時代，石油如何掘金

○ 文／蘇佳純

5G時代，誰掌握了數(shù)據(jù)和數(shù)字化技術，誰就掌握了油氣行業(yè)的未來。

人工智能、虛擬現(xiàn)實、機器學習、物聯(lián)網(wǎng)等技術已進入大規(guī)模商業(yè)應用階段，改變著全球工業(yè)的面貌。油氣行業(yè)作為傳統(tǒng)工業(yè)領域，在數(shù)字化浪潮席卷下，同樣發(fā)生著深刻變化。“數(shù)字化轉型”，成為不少油氣公司的重要戰(zhàn)略選擇。

10月31日，中國電信、中國聯(lián)通和中國移動三家運營商推出5G套餐資費，意味著中國正式進入了5G商用時代。隨著5G移動通信技術及產(chǎn)品陸續(xù)投入市場，數(shù)字化時代已然加速向我們走來。5G時代，誰主沉浮？油氣行業(yè)當有所作為。

●誰最先擁抱數(shù)字化，誰就能贏得發(fā)展先機。 供圖/周澤山 山甲

直面5G

2G時代，通信技術以數(shù)字語音傳輸技術為核心，僅能進行窄帶數(shù)據(jù)通信，數(shù)據(jù)傳輸效率低下。3G時代，數(shù)據(jù)傳輸速率靜

止時理論速率為7.2Mb/s，無法滿足速率較高的通信要求。

4G時代，數(shù)據(jù)傳輸速率可達100Mb/s，促使人工智能、無人機、機器人、傳感器與區(qū)塊鏈技術等大量新興技術在油氣行業(yè)興起。

5G時代，數(shù)據(jù)傳輸速率遠遠高于以前的蜂窩網(wǎng)絡，最高可達10Gb/s，比4G快100倍。5G有更快的響應時間，低于1毫秒，而4G為30～70毫秒。

隨著通信技術不斷升級發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸速率越來越快，網(wǎng)絡延遲越來越低。通信效率的極大提升，促使數(shù)字化技術與油氣行業(yè)的結合日趨緊密。

以有力的通信技術為基礎，運用數(shù)字化技術，油氣行業(yè)可利用遠程監(jiān)控與控制技術實現(xiàn)不同資產(chǎn)的集中運營，可利用分析工具提升運行時間與效率，可運用數(shù)字化工具解決人員與安全問題，也可將市場分析運用至運營中。

數(shù)字化技術的最大魅力在于大幅提升生產(chǎn)效率并顯著降低生產(chǎn)成本，而這正是傳統(tǒng)的油氣工業(yè)迫切想要達到的目標。石油公司將強大的計算能力、數(shù)字存儲（云存儲）、傳感器、商業(yè)智能工具和分析等數(shù)字化工具，應用于勘探、開發(fā)、生產(chǎn)整個上游價值鏈，利用數(shù)字模擬和建立模型來提高效能、優(yōu)化執(zhí)行，從全球專家?guī)旌托袠I(yè)案例中獲取經(jīng)驗。

數(shù)字化技術深刻地影響著油氣行業(yè)的運營、投資以及組織機構。雖然其與核心業(yè)務的整合過程還處于早期階段，但取得的進步毋庸置疑。

2013-2016年，在低油價的市場環(huán)境中，數(shù)字化技術在油氣上游行業(yè)中的占比增加30%～40%，主要是通過戰(zhàn)略合作完成的。油氣上游行業(yè)的數(shù)字化技術合作伙伴由2013年的22%增加到2018年的55%。油氣下游行業(yè)中的物流、煉油與化工也廣泛應用了數(shù)字化技術，通過預防性維護、先進的工藝流程建模與控制技術、互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)等增加了競爭力。

應用策略

5G時代的來臨，數(shù)字化變革的浪潮將更加洶涌澎湃，對油氣行業(yè)的影響將更為巨大。提前押注數(shù)字化，無疑會使石油公司在未來的發(fā)展中把握先機。但值得注意的是，選擇合適的發(fā)展策略對石油公司至關重要。

從過去的經(jīng)驗來看，國際油氣公司普遍在利用數(shù)字化技術降本增效。根據(jù)治理目標不同，根據(jù)各自組織架構、資產(chǎn)組合等特點，采用不同的數(shù)字化發(fā)展策略。5G時代，這些發(fā)展策略依然值得借鑒。

第一類公司全力押注數(shù)字化技術，包括 BP、ENI、Petronas、Equinor、Woodside。負責人通常是集團公司或上游公司的CEO，往往投資上億美元進行整體數(shù)字化改革，有宏大的愿景，設定快速回報的目標，主要關注數(shù)據(jù)質量和集成，多與戰(zhàn)略伙伴合作（如BP-GE，Equinor-Accenture）。雖然未來效果可期，但近期效果往往不明顯，目前總體回報率較低。

第二類公司采用了職能單元牽頭的發(fā)展策略，包括ExxonMobil、Saudi Aramco。負責人通常是職能單元的領導（如主管鉆井或生產(chǎn)的總裁），由分散的職能部門（如鉆井、油藏管理等）驅動進步，進行輕度整合（如形成公司內部以數(shù)字化及智能化為代表的第四次工業(yè)變革集合）。目前總體回報率中等。

第三類公司采用了業(yè)務單元牽頭的發(fā)展策略，包括Chevron、ConocoPhilips、Shell。負責人通常是業(yè)務單元的領導，由某業(yè)務單元（如重油、深水、非常規(guī)、LNG等）的運營部門推動數(shù)字化發(fā)展，關注特定的“痛點”以及機遇，將獨立的資產(chǎn)整合。目前總體回報率較低或中等。

第四類公司為獨立的中小型公司，包括 Devon、EOG、Hess、Marathon、Oxy、Santos。負責人通常是區(qū)域的總裁、首席技術官或首席信息官。數(shù)字化成效已經(jīng)是決定公司生死存亡的關鍵。巨大的成本壓力驅動這些公司在可以獲得快速回報的分散領域中（如人工舉升、鉆井等）應用數(shù)字化技術，通常與外部合作。目前收效最明顯。

不同發(fā)展策略對公司的影響可能發(fā)生變化。如那些全力押注數(shù)字化技術的公司，如果能實現(xiàn)全公司全流程的數(shù)字化變革并取得規(guī)模化效應，則有可能獲得巨大的回報。

目前判斷數(shù)字化發(fā)展策略的最終贏家還為時尚早。但可以明確的是，那些推動數(shù)字化創(chuàng)新的獨立中小型公司可以確保自身的生存。

已見成效

近年來，數(shù)字化技術全面滲透進了上游領域，而且成為一些石油公司關注的焦點，如機器人項目、自動鉆井系統(tǒng)等。機器人、無人機、無人駕駛車輛已經(jīng)滲透至油氣行業(yè)，油罐清潔機器人、運維機器人、無人監(jiān)測等技術已在生產(chǎn)中運用。

應用數(shù)字化技術及設備取代人工是設計階段常見的降本增效手段，效果已經(jīng)呈現(xiàn)。通過使用自動化平臺，可減少75%的用工，削減20%～70%的經(jīng)營成本、2%～40%的資本支出。某淺水油氣運營商通過上述技術，經(jīng)營成本降低75%（累計5億美元），資本支出降低3%～4%，正常運營時間99%。

數(shù)字孿生油田及遠程分析監(jiān)控，也是油氣行業(yè)實現(xiàn)降本增效的重要手段。

通過水下光纜可將同區(qū)域的鉆井平臺連接，并將數(shù)據(jù)傳輸至岸上控制室進保障生產(chǎn)目標的實現(xiàn)。

某國際大型石油公司將一個巨型盆地日產(chǎn)石油1.15百萬桶的8個深水石油生產(chǎn)平臺連接，工作效率提高5%～6%，采收率提高1%～2%，用工減少25%，運維船舶減少60%。行項目啟動和試運行管理、生產(chǎn)井監(jiān)控、監(jiān)管檢查和安全稽核等，再通過衛(wèi)星將數(shù)據(jù)傳輸匯總至全球油氣監(jiān)控中心，借助專業(yè)分析團隊以及自動化工作流程，進行生產(chǎn)井、設備及注水優(yōu)化，開展預防性維護，完善生產(chǎn)計劃及物流管理，

表1 全球典型油田2014-2017年盈虧平衡油價變化

2014-2016年，油價斷崖式下跌，石油公司面臨生死存亡的挑戰(zhàn)，需大幅降低成本。在油氣行業(yè)中，部分成本的消減是周期性的，油價回升后會逐漸回升，但也有的是因為設計變更、項目執(zhí)行、鉆井、維修及物流方面的改變而引起的上游成本結構優(yōu)化。全球深水項目成本下降40%（周期性成本削減占60%、結構性成本削減占40%），全球淺水項目下降38%，北美非常規(guī)項目下降34%，全球陸上項目下降22%。成本降低不僅改變了成本結構及未來的邊際成本，而且重新定義了上游不同類型資源的競爭力。

數(shù)字化技術和分析手段是使美國非常規(guī)石油（致密油、頁巖油）盈虧平衡油價從2014年74美元／桶下降至2018年40美元／桶的主要原因之一。

成本的下降以及6～12個月內快速提升或縮減產(chǎn)量的能力使美國非常規(guī)石油成為可快速產(chǎn)生現(xiàn)金流應對市場及政策變化的短期資產(chǎn)，吸引了風險投資者、私人企業(yè)以及致力于資產(chǎn)多樣化和提高近期及中期產(chǎn)量的國際石油公司，帶來了美國油氣產(chǎn)量的高速增長。

換言之，數(shù)字化技術和分析手段是美國實現(xiàn)能源獨立的支撐條件之一。

目前，國際石油公司的中期資產(chǎn)（1～3年可產(chǎn)生現(xiàn)金流）主要包括伊拉克、伊朗和沙特的高潛力灣區(qū)項目，利比亞及尼日利亞項目、提高油氣采收率項目、海上油田調整項目等；長期資產(chǎn)（3～5年可產(chǎn)生現(xiàn)金流）包括常規(guī)陸地項目、油砂、海上油氣開發(fā)項目（特別是深水項目）等。在石油公司尋求將中長期油氣資產(chǎn)轉化為兌現(xiàn)能力更強的中短期資產(chǎn)的過程中，美國非常規(guī)石油的數(shù)字化歷程必將對其技術發(fā)展決策產(chǎn)生影響。

● 供圖/視覺中國

未來展望

5G時代，無論采用何種數(shù)字化發(fā)展策略，各石油公司關心的核心問題主要是價值獲得、合作伙伴、數(shù)據(jù)的所有及使用。

當數(shù)字化的成效取決于公司大規(guī)模應用的速度時，石油公司關注點在于采用何種技術與組織架構能夠實現(xiàn)最佳效果，獲得最高價值。

當公司很難憑借自身的技術實力實現(xiàn)復雜的數(shù)據(jù)化戰(zhàn)略時，石油公司關注點在于在哪些領域需要合作、哪些領域自身主導，以此選擇合適的合作伙伴。

上游勘探開發(fā)生產(chǎn)部門的數(shù)字化程度越高，越能意識到數(shù)據(jù)的價值，更傾向于擁有公司資產(chǎn)及各項活動產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。石油公司關注點在于上述數(shù)據(jù)在何種程度上可允許第三方機構獲取和使用，尤其是當目前的合作伙伴可能會變成未來競爭者時。

當下，以常規(guī)手段降低成本的空間日漸收窄，新一輪成本競爭的支點大概率是數(shù)字技術。各競爭主體對數(shù)字化技術的應用速度與水平將會決定未來的能源版圖。如何有效生成數(shù)據(jù)、挖掘數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)，可能是未來十年油氣行業(yè)的一條行為主線。

在當前至今后相當長的一段時間內，數(shù)字技術是推動產(chǎn)業(yè)轉型的極其重要的力量。未來的那桶金，儲藏在數(shù)據(jù)的“油藏”之中。

5G時代的到來，更快的數(shù)據(jù)傳輸速率與更低的網(wǎng)絡延遲無疑給予數(shù)字化技術更多賦能，對于油氣行業(yè)生產(chǎn)力、利潤、安全性以及效率的提升效果將更為顯著。

未來，物聯(lián)網(wǎng)將成為油氣行業(yè)最重要的基礎設施之一。但傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)主要采用有線方式連接設備，這使得物聯(lián)網(wǎng)的建設成本較高，并且按照傳統(tǒng)的信息傳輸方式，信息的傳輸速度仍舊是較低的。

5G時代的到來，將帶來物聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展。相比4G網(wǎng)絡，5G網(wǎng)絡不僅具有高帶寬、低時延的“增項能力”，而且具有低能耗、大連接、深度覆蓋的低成本優(yōu)勢。這一特點更符合物聯(lián)網(wǎng)所需要的基本特性。

借助5G網(wǎng)絡，油氣領域的物聯(lián)網(wǎng)建設可承載更多設備連接、傳輸更大流量。這將推進油氣行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設進入真正的大規(guī)模時代，進一步實現(xiàn)油氣行業(yè)的降本增效。

我國是5G技術領域的全球引領者，是人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術的先行者。

順應時代的召喚，我國油氣企業(yè)應在工業(yè)數(shù)字化轉型中有所作為。目前，中國石油和中國石化已然在勘探、開發(fā)、設備制造、商務貿易等領域開展了數(shù)字化示范項目。

未來，我國油氣企業(yè)當結合企業(yè)的實際情況，考量數(shù)字化技術在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、設備設施、管理職能等方面應用的廣度及深度，積極提升油氣行業(yè)生產(chǎn)力、利潤、安全性以及效率，并積極應對隨之而來的商業(yè)模式、生產(chǎn)模式、組織機構、制度體系、員工隊伍等方面的變化。