海上石油“數智化”重構

文 | 本刊記者 王秀強

用科技重構海上石油生產運營全流程，從助力企業降本提質增效、保障國家能源安全，乃至推動全球海洋文明發展等方面都有重要價值。

千百年來, 人類對海洋文明的探索與發現不曾止步。從農耕文明時代的江河探索、商業文明時期的海上商貿的繁榮、到大航海時代的世界秩序重構，海洋文明在歷史的演繹中影響人類文明的興衰。

海洋對人類而言不僅是漁人之利、舟揖之便，還有“蔚藍色”的智慧。美國著名海洋史學者林肯·佩恩在《海洋與文明》一書中認為，海洋史是世界史的一個分支，包括船舶制造、海上貿易、海洋探險、人類遷徙、海軍戰爭等諸多主題。

及至近代，海洋不斷為人類文明的傳承拓展商貿合作、技術研發、資源開發的邊界。這其中，石油是海洋對人類最珍貴的饋贈之一。

1947年科麥吉石油公司在墨西哥灣路易斯安娜地區14 英尺水深中,建造了世界上第一座鋼結構固定平臺，并安裝了離岸油井。這是當代海洋油氣工業開發的開端。

時至今日，數萬個海洋石油平臺如繁花般點綴在全球蔚藍色的海域。海上石油勘探開發生產技術日臻成熟。

伴隨大數據、云計算、人工智能等現代信息技術持續迭代，現代石油工業正在與數字產業深度融合，成為推動中國實業振興、邁向全球價值鏈高端的重要驅動力。海洋石油生產平臺不再是一個個信息孤島，泛在感知、萬物互聯、海陸互通的數智化生態正在形成。

在國家“促進數字經濟和實體經濟融合發展”的戰略下，中國海油垂先示范，編制《數字化轉型頂層設計綱要》和《智能油田頂層設計綱要》，以秦皇島32-6油田為試點，將“云大物移智”的技術精髓融入老油田生產，通過數智賦能、流程再造，在渤海灣重塑一個現代化、數字化、智能化新油田，開啟中國海油海上油田數智化時代的新紀元。

油氣數智化轉型：國家戰略、企業共識

推動數字經濟與實體經濟深度融合是國家的重要戰略選擇。數字化轉型催生企業發展新業態新模式，已成為全球產業變革和企業結構調整的核心要素。

2019年以來，黨和國家高度重視數字化轉型工作，習近平總書記在多個重要場合對數字經濟、智能制造、工業互聯網和網絡安全等工作提出了新要求。要求發揮數據的基礎資源作用和創新引擎作用，加快形成以創新為主要引領和支撐的數字經濟推動實體經濟和數字經濟融合發展。

2021年3月，《“十四五”規劃和2035年遠景目標綱要》正式發布。“十四五”規劃綱要提出，打造數字經濟新優勢；充分發揮海量數據和豐富應用場景優勢，促進數字技術與實體經濟深度融合，賦能傳統產業轉型升級，催生新產業新業態新模式，壯大經濟發展新引擎。

2020年8月21日，國資委發布《關于加快推進國有企業數字化轉型工作的通知》，引導國有企業加快改造提升傳統動能、培育發展新動能。打造能源類企業數字化轉型示范，加快建設推廣智慧電網、智慧管網、智能電站、智能油田、智能礦山等智能現場。

能源是經濟社會發展的基礎，能源生產、儲運、消費等各個環節伴隨大量數據產生，具有設備設施分布廣泛、應用場景復雜多變等特性，是人工智能、大數據、區塊鏈、云計算、網絡安全等新興數字產業落地生根的試驗田。

全球能源互聯網發展合作組織專家認為，數字智能技術是能源電力系統的神經中樞，使能源系統具有全面感知、智能決策、實時控制的能力。

油氣行業一直是數字化技術應用的主要領域，50 多年前數字技術就被應用于地震勘探等領域。20 世紀90 年代至21 世紀初，油田數字化浪潮覆蓋行業內多數公司。

在全球能源變革、國際政治經濟局勢多變的格局下，全球領先油氣公司均將數字化轉型作為重要戰略舉措，充分利用新技術，改造傳統流程、創新生產模式和商業模式，降低油氣生產成本，提高企業競爭力。

其中，BP、殼牌、雪佛龍、挪威國油等均以打造“感知洞察、智能控制、協同共享和互聯創新”四項數字化能力為重點，積極與微軟、谷歌等技術服務公司合作，推動數字化技術在油氣領域的應用。當前，BP、殼牌等國際一流石油公司正在積極推進智能油田、未來油田、IFields等數字化技術實踐，以此重塑未來競爭優勢。

BP利用數字化技術實施IoT（物聯網）和IT整合、數字孿生仿真，99%的油氣井配備傳感器，建立2000km光纜，每分鐘采集500萬個數據，形成6PB儲存分析能力，供BP世界各地工程師訪問，設施可靠性由88%提升到95%，降低因設施停產造成的產量損失，2014年以來每年節省10-15%的勘探成本。

挪威國家石油公司Oseberg-H無人平臺2018年10月投產，通過油田中心遠程操作，工藝流程簡單，設備設施較少，不需定期巡檢，每年僅1～2次維護。該平臺利用新型數字技術完成設計和建造，交付價7.95億美元，比預算成本低20%以上，項目盈虧平衡價格從34美元/桶降至20美元/桶以下。

中海油開發生產部副總經理王建豐介紹：“總體來看，國際領先石油公司高度關注數字化、智能化技術發展趨勢，在數據驅動決策、業務協同運營、創新綜合研究和無人少人現場四個方面持續發力，積極推動智能油田建設，提升核心競爭力。這也是國內石油企業數智化改造的重心。”

中國海油數智化戰略：2035年全面建成智能化油田

按照經濟學家約瑟夫·熊彼特的定義，未來數字資源將滲透到產業中的任何一個環節，這會帶來擁有無限可能的新的產業組合。

當前，“數智化”在中國產業經濟中的滲透剛剛開始。能源電力、石油天然氣行業具有天然的網絡化、基礎設施屬性，是數智化技術應用和發展的主要陣地。

對于能源行業而言，數智化帶來的管理模式、生產模式和商業模式變革充滿“無限可能”。在疫情影響、國際石油市場波動的背景下，數智技術在油氣領域的戰略地位陡升。

中國海油數字油田建設早在2008年便已經啟動，2014年開展智能生產（狹義智能油田）試點，2016年開始廣義智能油田建設和各專業智能化頂層設計。2020年正式發布《中國海油數字化轉型頂層設計綱要》和《智能油田頂層設計綱要》。

按照中國海油“1534”總體發展思路（一個目標、五個戰略、三個作用、四個跨越），中國海油提出2035年公司智能化水平居于國際一流的目標，推動公司數字化轉型，向智慧海油邁進，使新一代信息技術成為公司高質量發展的重要生產力。

中海油汪東進董事長提出，要積極順應全球能源行業發展新趨勢，加快推動公司發展轉型,實現從傳統管理模式向現代化、數字化、智能化跨越；要高度重視數字化技術對降本增效的作用，加快推進智能油田和工業互聯網建設、深化“互聯網+”模式創新，推動公司提質增效再上新臺階。

中國海油“1534”總體發展思路

中國海油科技信息部總經理周建良說：“總結中海油業務數字化轉型需求，未來十年集團公司將重點圍繞現場作業提效、生產運營優化、貿銷市場拓展、產業鏈一體化和管理能力升級五大提升方向，推進業務數字化轉型，助力高質量發展。發揮科技在企業生產經營中的支撐作用、支柱作用，推動產業轉型升級、高質量發展。”

在智能油田建設方面，中國海油《智能油田頂層設計綱要》提出，將通過云計算、物聯網、大數據、人工智能等數字技術與勘探開發核心業務深度融合，推動生產方式轉變和管理流程優化，實現現場作業無人化、油藏研究可視化、生產運營協同化、戰略決策科學化，助力中國特色國際一流能源公司建設。“通過數智化改造，實現海上油田無人化、少人化，零時間決策，為增儲上產、綠色轉型助力。”周建良說。

運用科技手段提高油田生產效率、降低成本、防范安全風險是中海油孜孜不倦的追求。

王建豐介紹：“借鑒行業最佳實踐，面向海上油田勘探開發生產全業務鏈，中海油重點關注‘無人化操作、可視化油藏、協同化運營、科學化決策’四類典型業務應用場景，實現從油藏管理、注采工藝、動靜設備監測、人員管理等全方位智能化管控，實現陸上遠程控制。中海油在對存量油田科學進行智能化改造的同時，在新油田的設計中就提前布局了傳感器、邊緣一體機、數據中心、中控系統、安全防護系統等軟硬件，將智能化解決方案融入新項目的建設規劃中。”

中海油近些年也在不斷探索，通過采用無人平臺開發模式降低操作成本，在無人平臺建設方面已經制定了切實計劃，目前，中海油已完成11個無人平臺改造，預計未來五年中中海油將陸續投產34座無人平臺；加快推進生產操控中心和生產指揮中心建設，配合岸電項目，逐步推進海上平臺無人化、臺風生產模式常態化；建成勘探開發一體化數據中心，打造智能油田“一湖數據”，為數據集成統一共享打下堅實基礎；建成國內首個海油工程數字化技術中心，大幅提升裝備作業效率和安全水平。

周建良介紹，根據中國海油數字化轉型總體安排以及國內外油氣行業實踐案例，中國海油2020-2025年擬投入24億元人民幣開展國內智能油田建設。通過智能油田持續建設，預計未來5年將累計獲得超過142億元人民幣的直接效益。

同時，通過推動智能油田建設，將在提高企業管控能力、防范安全風險、提高工程項目質量、減少和控制用工數量、提高勞動生產率、改善員工工作條件等方面帶來顯著間接效益。