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油气数字化也在不断进化。数据价值 寄云科技 油气行业共3500字｜建议阅读时间 4 分钟文 |子竹数字化时代，信息技术与传统行业的融合愈加深入，包括油气在内的传统产业，生产制造、业务流程、经营管理等各方面都在发生巨变。在国家发改委和国家能源局联合发布的《“十四五”现代能源体系规划》中，提出了“加快信息技术和能源产业融合发展，推动能源产业数字化升级”的目标。现阶段，国内大部分油气田的井口已基本覆盖物联网系统，能够对于开采过程中的实时数据实现自动采集。但是，由于油气行业具有生产环节链条较长、涉及专业较多、各类数据分散存储的特点，由多个独立系统之间难以进行数据共享产生的“数据孤岛”现象依旧较为多见，海量数据价值尚未被充分挖掘。“被埋没的数据”，这是油气行业目前面临的一个困局；同时，它也是一个即将苏醒的机会。01数字化成为油气行业刚需实际上，数字化如今被普遍视为油气行业的一道必答题。很多油气企业都曾表示：数字化转型不是做或不做的问题，而是早与晚的问题。放眼全球我们不难发现，数字化已经被石油公司们赋予了极高的战略地位。例如中国石油提出，要全力打造“数字中国石油”、“智慧中国石油”；中国海油则提出要全面建成“智慧海油”；道达尔等老牌国际油气巨头，已专设首席数字官职位。在国内，强化数字化思维、提高信息化意识的呼声越来越高，部分油田甚至设立了数字化、智能化的专业部门。其实，油气田勘探开发过程中依赖数据和信息产生的价值由来已久，以数值模拟技术为例，最早可追溯到20世纪60年代，从黑油模型到现在的“四维油藏”、“数智油田”，都是属于数字化领域在油气田勘探开发过程中的重要价值体现。没有数字化，现代石油工业就很难进行下去。没有自动化的采集系统，获得生产状态的成本就非常高昂，成本不可控；没有中石油的A11生产物联网系统和中石化的PCS生产信息系统建设，生产信息就很难流通，油气生产效率就难以提升；没有Landmark的Discovery、中石油早期的油气勘探开发数据库模型、侏罗纪GeoMap等各种石油工业软件进行大量油田专业数据的处理，决策者判断开发方案的执行是否达到了预期效果就非常困难。也因此，数字化可以说是未来油气行业的刚需。02数据价值，油气行业的未来从宏观层面看，随着“新基建”的推进实施，以5G、人工智能、大数据、工业互联网为代表的新型基础设施建设投资规模将持续增加。预计到2025年，我国数据核心产业规模将突破40万亿元，其中油气行业有很大的想象空间。这将为油气行业数字化转型提供强大支撑力量。从微观层面看，数据作为油气行业最重要的战略资源之一，数据价值不言而喻。通过挖掘和激活数据价值，来解决具体业务问题，实现业务优化创新，正成为重要发展方向。实际上，数字化转型在油气行业已有不少的实质性落地。长庆油田的数字化生产网络可以利用6万余名员工实时管理13万多口油气井，管理架构从5级减少到3级，大大提高了管理效率；大港油田数智油田1.0建设的完成，使得油田整体劳动生产效率提高50%、生产成本降低30%；中石油西南油气田利用边缘计算技术对页岩气井进行精细控压生产管控，使得页岩气井单井EUR提高10%，单井增收超过2000万元，经济效益显著。诸如西南页岩气田、塔里木超深油气田等发展中油气田，在目前及未来的建设中，数字化基础设施几乎成为了标配。值得关注的是，在这些进展的背后，也是油气数字化产业发展的日趋成熟。以寄云科技为例，作为一家专注于工业数据智能的服务厂商，经过在工业互联网领域和油气工业领域近10年的深耕，其形成了为油气开发全生命周期过程提供完整数字化解决方案的能力。在数字化技术方面，寄云科技拥有强大的数据智能技术实力，其自主开发的寄云NeuSeer工业互联网平台，已进化到3.0版本。基于该平台，寄云科技打造了智能控制器、工业物联网平台、工业大数据平台、工业智能应用为主的核心产品线，拥有包括数据采集存储、数据治理、大数据分析、低代码应用开发、边缘计算及数据智能应用的一体化数据能力。在具体应用方面，寄云科技与包括中石油、中海油、河南能化等在内多家油气行业头部客户展开深入交流，共同探讨如何让海量工业数据更高效地发挥价值，为企业提质增效注入新动能，助力客户数智化转型战略落地。其中，寄云科技针对钻井数字化，同陆上最大钻机生产制造企业——宝鸡石油机械厂合作，开发了钻机的预测性维护系统，以及针对压裂机组的数字孪生系统等。钻机的预测性维护系统，以钻机及其子系统级别的设备整体健康评估与预测作为基础，实现了设备的实时监控、健康趋势预测、故障追溯判断等；压裂机组的数字孪生系统，则基于设备三维模型的构建，实现实时采集数据和三维模型的绑定，使得操作人员可以远程查看设备运行参数，并可获取异常设备、部件的实时报警。通过这一数字化解决方案，不仅能实现对复杂设备工作状态的精准实时监控，还能智能预警设备故障，提醒作业者更换保养钻头、轴承等易损设备，大大降低了故障风险，提高了处理故障的速度。针对油田生产现场，寄云科技开发了能在边缘端和云端协同的智能生产运行监控系统，并可提供物联网节点产品和智能控制器产品，能快捷、低成本地对油田设备进行智能化升级和改造。借助这一智能系统，油田能实现对抽油机井、电潜泵井、螺杆泵井、柱塞气举排水采气井等等的远程智能监控和生产优化；对原油集输泵、天然气压缩机、原油脱水脱烃装置等地面集输装置，也能实现智能控制。这些控制系统包括了常规的过程监控模型SPC、信号处理模型和诸如示功图诊断、气井积液识别、油气藏产能递减模型等先进的人工智能算法，实现了“生产装备智能化、油气井智能化”，将数据科学和人工智能技术推到了更贴近生产现场的环境。针对油田的管理和决策，寄云科技也可提供基于工业互联网平台架构的完整体系，包括符合POSC标准的石油天然气数据治理工具、满足分布式存储和计算的数据湖管理工具、各类工业软件应用管理服务等等，能为数字化油田的基础设施建设提供有力支持。从这些应用中不难看出，油气数字化已不再简单是一种概念，而是能够为油气生产带来实质性收益的“利器”。03数字化也在进化据《石油和天然气工业“十四五”发展规划》显示，未来五年我国能源领域数字化建设将进一步深化，主要体现为三大方面：一是运用数字技术促进传统能源产业转型升级；二是推动数字技术与能源产业融合发展；三是加大数字技术在油气行业应用推广力度。对于油气行业来说，目前已经取得了长足发展，但这并不意味着已处于成熟阶段。油气行业数字化还处于非常初期的水平，既便完成了一些数字化基础性建设，也尚未完全释放出数字化的生产力。一些油田企业表示，虽然有大量井接入到了自动化系统里面，实现了数据的高效采集，但是这些实时数据没有完全地进行有效的数字化、智能化分析及应用落地。那投入高昂的成本进行数字化转型，如果只是提高了数据采集的效率，那这钱花得值不值？这也是很多油气企业的顾虑。针对这一挑战，寄云科技认为，如何让数据产生更大的价值，是油气数字化发展非常重要的一个方向。而要深度挖潜数据价值，油气行业数字化之路还存在诸多挑战，尤其是油气和数字化之间的专业鸿沟。数字化专家往往对油气领域的技术很陌生，甚至双方的工作习惯思维模式都非常的不同，这种跨行业融合的过程是非常痛苦的。例如油气是高风险高投入的工程项目，不可能进行一次尝试后重新来，但是数字化队伍，包括早期的自动化企业，由于工作对象的原因，它往往可以重复实验很多次来得到最佳的结果，这就是导致两个领域不容易产生共鸣。而对于如何消除这种鸿沟，寄云科技的建议是，不断地沟通和相互学习不可避免。油气田的专家需要了解最前沿的数据科学和人工智能技术，数字化专家要充分了解油气田勘探开发工程领域的最新进展和方向，双方需在相互了解的过程中，共同提炼解决方案。例如，寄云科技在开展一个工程技术服务领域的数字孪生项目中，和油气领域用户深入交流了5次，双方参与的专家多达20多个人，交流的内容涉及包括机械制造、原材料、油藏工程、流体力学、自动化过程控制、数学模型等多个学科的专业知识，经历了几个月的反复沟通，才提炼出了适合该用户的最佳解决方案。其次，持续专注细分行业的数字化能力提升，在寄云科技看来也非常有必要。如果某一细分领域或流程环节数字化程度较低、信息化基础相对薄弱或是缺乏专门人才去进行相关工作时，就需要通过数字化来实现转型升级、帮助企业提质增效。例如在钻机系统的数字化方面，寄云科技从2016年做到现在已经做了6年，但还在持续不断地深入挖掘它的数据价值。"无论是位于一线的页岩气田，还是偏远的陆地超深井，又或者是海上石油平台，都有专业团队长期驻扎。"寄云科技的技术专家表示，"我们的工程师，克服高原反应，曾在海拔4000多米的高原井场进行实地工作。因为作为合格的数字化厂商，就必须要深入客户现场，熟悉一线工作环境，辅以成熟的实施方法论，并结合专业团队的支持，全方位保障项目快速落地、应用。”石油天然气和数字化的融合，尽管过程看起来很曲折，但不难感受到，这一点一滴探索，带来的改变将是深远的。04 油气数字化未来可期当前，不仅是类似寄云科技这样来自工业智能领域的科技企业在油气行业步步深入，全球目前有很多数字化科技企业，都在朝着油气进军。腾讯、阿里巴巴、微软、IBM……近年来这些企业同油气公司的合作屡见不鲜。可以预见的是，未来随着数字化基础设施能力建设逐步完善之后，数字化也将会进入到新一轮成长阶段。那这些日渐壮大的新型油服企业，究竟将怎样为油气行业带来更多可能呢？我们且拭目以待。往期文章推荐中国油气行业又一个里程碑：俄罗斯的气可以速通上海了！什么是油田数字化？看完这篇漫画，终于懂了又一重磅石油利器揭秘：华为的“油田大管家”来了神安管道图鉴：中国最长煤层气管道是如何建成的？ |