油氣田企業(yè)數(shù)字化業(yè)務(wù)管理研究

史乃彬

（中國石油大港油田公司信息中心，天津 300280）

1 背景

國家層面，深入學(xué)習(xí)領(lǐng)會習(xí)近平總書記關(guān)于推動數(shù)字經(jīng)濟和實體經(jīng)濟融合發(fā)展的重要指示精神，將數(shù)字化轉(zhuǎn)型作為改造提升傳統(tǒng)動能、培育發(fā)展新動能的重要手段，加快推動國有企業(yè)組織創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、融合創(chuàng)新、跨界創(chuàng)新，深入推進數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作，促進質(zhì)量變革、效率變革、動力變革，提升產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力和產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平，培育具有全球競爭力的世界一流企業(yè)，加快構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展新格局。

企業(yè)層面，油氣田企業(yè)數(shù)字化進程正在全面加速推進，油氣田企業(yè)基本完成數(shù)字化建設(shè)工作，啟動智能化發(fā)展建設(shè)。

隨著數(shù)字化、智能化建設(shè)快速推進，油氣田企業(yè)的業(yè)務(wù)管理流程將發(fā)生實質(zhì)性變化和轉(zhuǎn)型［1］。

2 油氣田企業(yè)業(yè)務(wù)管理及數(shù)字化現(xiàn)狀

2.1 上游企業(yè)信息化

從20 世紀(jì)80 年代開始，歷經(jīng)30 多年的建設(shè)，上游信息化建成了一系列涵蓋勘探開發(fā)各業(yè)務(wù)點的統(tǒng)建及自建應(yīng)用系統(tǒng)，初步形成了從作業(yè)區(qū)、采油氣廠、油氣田公司到總公司的信息化支撐體系，在勘探與生產(chǎn)業(yè)務(wù)中充分應(yīng)用，取得了一定的應(yīng)用效果：①實現(xiàn)了對勘探開發(fā)研究項目的數(shù)據(jù)服務(wù)和應(yīng)用支持，保證了數(shù)據(jù)的及時性、準(zhǔn)確性、完整性和一致性，有效提升了綜合研究和勘探業(yè)務(wù)管理的效率和水平；②提高了油氣水生產(chǎn)數(shù)據(jù)的及時和準(zhǔn)確性，提升了油氣水井運行效率；③提高了油氣生產(chǎn)管理和決策水平，系統(tǒng)已經(jīng)成為不同層級的生產(chǎn)管理、科研人員的日常工作平臺；④提供了采油氣與地面工程業(yè)務(wù)的生產(chǎn)應(yīng)用及決策支持；⑤提高了油氣生產(chǎn)運行效率，綜合數(shù)據(jù)分析更加全面，提高了油氣生產(chǎn)管理和決策水平；⑥建立了上游生產(chǎn)運行管理統(tǒng)一的應(yīng)用系統(tǒng)，使油氣田的應(yīng)用和總部的應(yīng)用有機銜接起來；⑦實現(xiàn)了各油氣田分公司的遠(yuǎn)程協(xié)同工作，搭建了統(tǒng)一的決策支持平臺；⑧搭建了集成平臺，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)集成、業(yè)務(wù)集成、界面集成、用戶訪問集成，提升了投資計劃與項目、物資、設(shè)備、財務(wù)、銷售管理等模塊的功能。

“十三五”期間，在“兩統(tǒng)一、一通用”目標(biāo)引領(lǐng)下，石油企業(yè)勘探開發(fā)信息化建設(shè)逐步走向集成、共享階段，實現(xiàn)了上游業(yè)務(wù)“一個湖、一個平臺、一系列業(yè)務(wù)應(yīng)用”的建設(shè)，搭建了上游業(yè)務(wù)統(tǒng)一技術(shù)平臺，完成了統(tǒng)一門戶建設(shè)，部分應(yīng)用已初步完成云化集成應(yīng)用，支持業(yè)務(wù)協(xié)同、智能化創(chuàng)新、專業(yè)軟件共享、應(yīng)用集成、敏捷開發(fā)，服務(wù)油氣勘探、開發(fā)生產(chǎn)、協(xié)同研究、經(jīng)營管理及安全環(huán)保等業(yè)務(wù)應(yīng)用。

2.2 國際石油企業(yè)典型案例

2.2.1 埃克森美孚勘探開發(fā)科研協(xié)同平臺

運用科研平臺集成共享專業(yè)軟件、數(shù)據(jù)分析軟件、專業(yè)知識等要素，提高多專業(yè)跨單位協(xié)同研發(fā)效率，利用人工智能、大數(shù)據(jù)分析、分子模擬等數(shù)字工具，助力新產(chǎn)品研發(fā)、提高科研成功率，利用物聯(lián)網(wǎng)等與生產(chǎn)現(xiàn)場保持互聯(lián)，跟蹤應(yīng)用成果。

2.2.2 康菲石油數(shù)字化油田全生命周期管理

通過多維度因素指標(biāo)模型和海量科研數(shù)據(jù)進行融合，針對不同開發(fā)情況進行反復(fù)調(diào)整和優(yōu)化，對勘探、油藏開發(fā)、井網(wǎng)部署做出科學(xué)決策，實現(xiàn)在較低成本的情況下最大程度提高油田投資收益率，并通過大數(shù)據(jù)對老齡化油氣田進行分析和評估，盡可能延長其壽命，同時制訂出油田棄置與戰(zhàn)略退出計劃方案［2］。

3 油氣田企業(yè)數(shù)字化業(yè)務(wù)管理存在的問題與需求

隨著油氣田企業(yè)持續(xù)開發(fā)建設(shè)，油氣勘探工作任務(wù)越來越重，對數(shù)字化需求越來越高，現(xiàn)有信息系統(tǒng)已無法滿足油氣勘探業(yè)務(wù)需求，主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）油氣勘探數(shù)據(jù)利用水平需要提升，并擴展數(shù)據(jù)采集管理范圍。為此，需要建立油氣勘探數(shù)據(jù)治理體系，提升數(shù)據(jù)集成共享水平，打通數(shù)據(jù)資源集成共享通道，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)服務(wù)能力，為油氣勘探實時監(jiān)控、智能分析、效益評價奠定基礎(chǔ)。

（2）油氣勘探智能化應(yīng)用水平需要提升。油氣勘探研究總體上是單兵作戰(zhàn)、缺乏共享，智能應(yīng)用屈指可數(shù)，需要建立油氣勘探智能協(xié)同能力，實現(xiàn)勘探開發(fā)協(xié)同研究、方案設(shè)計智能輔助、效益智能評價等功能，全面滿足主營業(yè)務(wù)智能研究、提質(zhì)增效需求。

（3）油氣勘探生產(chǎn)實時決策水平需要提升。需要建立油氣勘探遠(yuǎn)程監(jiān)控指揮能力，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搭建井場作業(yè)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對重點井井場作業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、實時跟蹤，結(jié)合井場監(jiān)控攝像，全方位對井場作業(yè)進行安全監(jiān)管與決策分析，提升井場作業(yè)管控水平［3］。

（4）油氣開發(fā)業(yè)務(wù)涉及專業(yè)多、環(huán)節(jié)多，需要構(gòu)建全生命周期的開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的無縫銜接及應(yīng)用，提升各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)、成果共享水平，逐步將依靠人工統(tǒng)計、分析、構(gòu)建的模式向自動化方向轉(zhuǎn)變。

（5）油氣開發(fā)作為智能化應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，當(dāng)前可視化、自動化、智能化程度還相對較低，需要大力開展智能化應(yīng)用建設(shè)，包括輔助方案編制自動化，油藏開發(fā)實時預(yù)警、報警，措施自動優(yōu)選，井下運行實時掌控，油藏、井筒、管網(wǎng)一體化智能決策等，全面推進自主感知、自主學(xué)習(xí)、自主決策、自主操控的智能化應(yīng)用建設(shè)。

4 油氣田企業(yè)數(shù)字化業(yè)務(wù)管理措施

以經(jīng)濟效益為中心，打造“決策支撐體系、經(jīng)濟運行體系、績效考核體系、效益評價體系”四位一體的管理體系，建立生產(chǎn)經(jīng)營一體化管理模式，開展信息系統(tǒng)集成應(yīng)用，促進經(jīng)營決策更加科學(xué)、經(jīng)濟運行更加合理、效益評價更加完善、績效考核更加公正，使經(jīng)營管理步入“無效變有效、有效變高效、高效再提效”的良性循環(huán)，進一步提升整體運轉(zhuǎn)效率和經(jīng)濟效益。

4.1 優(yōu)化科研管理模式

通過新型科研生產(chǎn)協(xié)作機制建設(shè)，打破傳統(tǒng)單兵作戰(zhàn)、人工分析等單兵作戰(zhàn)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝f(xié)同、實時監(jiān)控、智能決策的多學(xué)科智能協(xié)同模式。

在油氣勘探綜合研究方面，強化協(xié)同研究環(huán)境建設(shè)，打通地震地質(zhì)、地質(zhì)工程等跨學(xué)科通道，實現(xiàn)勘探開發(fā)多學(xué)科高效協(xié)同。借助油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)，支持井場作業(yè)實時監(jiān)控、跟蹤分析、決策指揮、壓裂效果評價等智能應(yīng)用，實現(xiàn)井場作業(yè)前后方實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程協(xié)同。利用數(shù)字孿生、認(rèn)知計算等人工智能技術(shù)加強成果共享應(yīng)用與挖掘，構(gòu)建智能推薦模型，實現(xiàn)勘探部署方案智能推薦的油氣勘探智能決策。

4.2 優(yōu)化生產(chǎn)運行模式

通過完善新型生產(chǎn)運行優(yōu)化機制，從整體出發(fā)整合所有的數(shù)據(jù)及關(guān)鍵指標(biāo)，實現(xiàn)基于全局的實時優(yōu)化，同時構(gòu)建覆蓋全部業(yè)務(wù)的智能決策指揮體系，實現(xiàn)基于流程的全業(yè)務(wù)管理、全鏈條穿透，提高決策及指令傳遞效率，實現(xiàn)智能、高效決策指揮。

實現(xiàn)生產(chǎn)參數(shù)、關(guān)鍵工藝的全過程、全流程遠(yuǎn)程集中監(jiān)控及可視化預(yù)報警，同時輔助無人機進行管網(wǎng)巡檢，智能機器人進行站內(nèi)自動巡檢。結(jié)合油藏動態(tài)分析，依據(jù)流體變化、井網(wǎng)重構(gòu)、井筒工藝、地面簡化優(yōu)化等實際情況，基于全域全要素一體化分析，實現(xiàn)能耗、效率等各項關(guān)鍵指標(biāo)的高效控制，實現(xiàn)地面生產(chǎn)全過程管理［4］。

4.3 優(yōu)化安全環(huán)保模式

在管理模式提升方面，應(yīng)用大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，形成以風(fēng)險預(yù)控管理為核心、以控制人的不安全行為為重點、以切斷事故發(fā)生的因果鏈為手段、以持續(xù)改進為運行模式的管理體系。創(chuàng)新站庫安全風(fēng)險預(yù)警和管控管理模式，實現(xiàn)站庫安全管理模式從“被動應(yīng)對”轉(zhuǎn)變?yōu)椤笆虑邦A(yù)防”。

在安全管理水平提升方面，利用信息化手段，自下而上匯集各層級的變更信息，從而形成變更信息共享數(shù)據(jù)庫，利用HSE 文本識別模型抽取設(shè)備、人員、作業(yè)場所等實體，構(gòu)建變更知識圖譜，變更作業(yè)人員通過輸入當(dāng)前變更作業(yè)關(guān)鍵詞，系統(tǒng)自動為其推薦類似變更信息包括風(fēng)險情況及圖文信息，為變更風(fēng)險的辨識提供依據(jù)。

4.4 優(yōu)化經(jīng)營管理決策模式

在經(jīng)營管理業(yè)務(wù)方面，運用一體化管理思想，突出質(zhì)量效益目標(biāo)導(dǎo)向，打破生產(chǎn)經(jīng)營運行壁壘，構(gòu)建決策支撐模型化、運行管理高效化、效益評價全面化、考核激勵精準(zhǔn)化“四位一體”的管理模式，將互相聯(lián)系的生產(chǎn)經(jīng)營活動融合形成一個有機整體，實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)營各項資源高效配置、各個環(huán)節(jié)無縫銜接，著力推動各業(yè)務(wù)單元形成良性循環(huán)，達到控制投資、降低成本、提高效率、提升企業(yè)價值的目的［5］。同時運用大數(shù)據(jù)、知識圖譜、數(shù)據(jù)模型等技術(shù)和方法，以效益為導(dǎo)向透視生產(chǎn)經(jīng)營各環(huán)節(jié)的問題和潛力，開展全業(yè)務(wù)鏈的專項分析，依托指標(biāo)體系實現(xiàn)管理報告、對標(biāo)比標(biāo)分析、風(fēng)險預(yù)警分析、績效考核等，從決策層、管理層、業(yè)務(wù)層3 個層面建立全方位分析體系，支撐公司經(jīng)營管理智能決策。

在辦公業(yè)務(wù)方面，利用業(yè)務(wù)流程建模技術(shù)，構(gòu)建可視化辦公流程管理平臺，實現(xiàn)組織機構(gòu)、業(yè)務(wù)流程、管理節(jié)點與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)同步更新，確保系統(tǒng)與業(yè)務(wù)融合一致，構(gòu)建起業(yè)務(wù)流程再造和管控新模式。開展業(yè)務(wù)流程簡化優(yōu)化調(diào)研，梳理分析業(yè)務(wù)流程、業(yè)務(wù)活動，結(jié)合業(yè)務(wù)崗位、工作職責(zé)，提煉共性需求，橫向貫通日常辦公業(yè)務(wù)流程，實現(xiàn)縱向到底、橫向到邊的辦公業(yè)務(wù)全覆蓋，實現(xiàn)辦公無紙化覆蓋率100%。同時，利用移動應(yīng)用和系統(tǒng)集成技術(shù)，全面構(gòu)建起高效敏捷的掌上辦公模式，“一點觸發(fā)，全局聯(lián)動”，不受時間地點局限，滿足遠(yuǎn)程辦公、現(xiàn)場作業(yè)的實際需要。

通過以上舉措的實施，油氣田企業(yè)數(shù)字化業(yè)務(wù)能力大幅加強，通過創(chuàng)新管理模式提升效能、效率、效益，為石油企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型智能化發(fā)展提供可復(fù)制、可推廣的模板。