數(shù)字孿生技術(shù)：油氣行業(yè)的“新風口”？
來源：中國石化報 時間：2024-07-19 17:29
數(shù)字孿生技術(shù)：油氣行業(yè)的“新風口”？
近日，數(shù)據(jù)分析公司GlobalData發(fā)布了《油氣行業(yè)的數(shù)字孿生技術(shù)》調(diào)研報告。根據(jù)GlobalData的數(shù)據(jù)，目前全球油氣行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域有40多家公司從事數(shù)字孿生技術(shù)的開發(fā)和應用，包括老牌油氣公司、技術(shù)供應商，以及嶄露頭角的初創(chuàng)企業(yè)。預計到2025年，全球數(shù)字孿生技術(shù)市場的價值將突破400億美元。到2030年，該市場價值將增至1540億美元，其中大部分由服務組成，其余由軟件組成。
數(shù)字孿生技術(shù)備受關(guān)注
GlobalData的報告概述了數(shù)字孿生技術(shù)及其在油氣作業(yè)過程中的影響，分析了主要油氣公司在開發(fā)和利用數(shù)字孿生技術(shù)以實現(xiàn)業(yè)務目標方面的作用。
報告表示，在油氣項目從設(shè)計到調(diào)試的整個生命周期內(nèi)，數(shù)字孿生技術(shù)均能提供支持，還可以在運營期間監(jiān)督資產(chǎn)性能，并輔助人員培訓。
GlobalData油氣分析師普拉尼克表示，“隨著油氣公司努力優(yōu)化資產(chǎn)性能，并最大限度減少意外停產(chǎn)現(xiàn)象，數(shù)字孿生技術(shù)逐漸成為油氣運營的支柱，旨在使油氣作業(yè)相對更安全，同時減少碳足跡，提高盈利能力。此外，油氣公司還將該技術(shù)用于遠程監(jiān)控和預測性維護等方面”。
普拉尼克指出，“數(shù)字孿生技術(shù)利用實時數(shù)據(jù)進行模擬和分析，可以為資產(chǎn)運營提供意見，幫助油氣公司簡化生產(chǎn)流程，預防故障，強化安全措施。此外，數(shù)字孿生技術(shù)還可以提供全面的作業(yè)視圖，有助于油氣公司制定更精確的決策，由此成為油氣作業(yè)過程中不可或缺的工具。該技術(shù)的最終目標是實現(xiàn)生產(chǎn)單元的自主操作，以提高安全性和生產(chǎn)效率”。
數(shù)字孿生技術(shù)在油氣行業(yè)的最初應用是在資本密集型的油氣生產(chǎn)設(shè)施上，以簡化流程、減少碳足跡和節(jié)省成本。之后，油氣公司陸續(xù)建立了管道系統(tǒng)、天然氣廠、液化天然氣（LNG）終端，以及煉廠和石化綜合體的數(shù)字孿生體。
普拉尼克表示，“油氣公司也熱衷于將數(shù)字孿生技術(shù)用于油氣以外的新項目，如碳捕集與封存（CCS）、可再生能源等。數(shù)字孿生技術(shù)在提高CCS項目的效率，以及預測風電場或光伏電廠的發(fā)電量方面有很大潛力。此外，在供應鏈和庫存管理方面，數(shù)字孿生技術(shù)能實時跟蹤產(chǎn)品，確保應用程序的及時可用性，有助于降低物流成本”。
石油巨頭對數(shù)字孿生技術(shù)的應用
bp對數(shù)字孿生技術(shù)的應用最早可追溯到2017年，當時其大規(guī)模部署了APEX模擬和監(jiān)測系統(tǒng)。2017年，APEX模擬和監(jiān)測系統(tǒng)在bp的全球投資組合中每日可增加約3萬桶油當量的油氣產(chǎn)量。2019年9月，bp宣布，已在墨西哥灣的4個生產(chǎn)平臺上部署了數(shù)字孿生技術(shù)。2020年10月，bp在阿塞拜疆的ACE平臺成為全球首座從概念、前端工程設(shè)計和詳細設(shè)計所有階段都采用數(shù)字孿生技術(shù)的平臺，總投資為60億美元，工程師能在基于云的數(shù)字孿生平臺上管理ACE項目的所有相關(guān)數(shù)據(jù)，團隊成員之間可遠程協(xié)作，不必前往海上平臺現(xiàn)場，在陸上就能對海上平臺進行維護和檢查。
2023年，bp開始在墨西哥灣的Argos平臺生產(chǎn)石油，Argos平臺是其在墨西哥灣運營的最先進的數(shù)字平臺，采用了該公司專有的LoSal提高原油采收率技術(shù)和動態(tài)數(shù)字孿生技術(shù)，可將復雜數(shù)據(jù)和3D數(shù)字模型連接起來，允許遠程操作人員佩戴虛擬設(shè)備訪問實時數(shù)據(jù)，以提高決策效率和安全性。
殼牌在數(shù)字孿生技術(shù)應用領(lǐng)域也是動作頻頻，如攜手瑞士Akselos SA公司為其位于尼日利亞尼日爾河三角洲的浮式儲油卸油裝置（FPSO）“Bonga Main”號成功部署了結(jié)構(gòu)化數(shù)字孿生技術(shù)。這是數(shù)字孿生技術(shù)首次在FPSO上部署。這項突破性的技術(shù)部署還可以借助對資產(chǎn)實際剩余壽命的準確評估，替代傳統(tǒng)模擬軟件所做的過于保守的估計，從而延長資產(chǎn)的安全壽命。這也被稱為當時世界上最大的結(jié)構(gòu)數(shù)字孿生體。
殼牌在挪威的大型天然氣處理中心Nyhamna同樣引入了數(shù)字孿生技術(shù)，通過與Kongsberg Digital公司的合作，成功建立了數(shù)字孿生體，以優(yōu)化生產(chǎn)和能源使用流程。殼牌表示，數(shù)字孿生技術(shù)可以幫助Nyhamna工廠的操作員實時控制生產(chǎn)系統(tǒng)，使得一切設(shè)置更接近操作限制，從而降低能耗。
殼牌還在新加坡布科姆島的煉廠利用數(shù)字孿生技術(shù)建立了一個虛擬工廠。此外，殼牌已與Aveva公司簽署了合作協(xié)議，共同打造工程數(shù)據(jù)倉庫，以支持數(shù)字孿生技術(shù)在資產(chǎn)生命周期管理過程中的應用。2022年12月，殼牌與Kongsberg Digital公司達成了一項為期5年的協(xié)議，采用Kongsberg Digital的數(shù)字孿生技術(shù)對其全球資產(chǎn)進行數(shù)字化改造。
?？松梨趯?gòu)建數(shù)字現(xiàn)實生態(tài)系統(tǒng)的方法也持開放態(tài)度。該公司一直致力于建立開放的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施、實現(xiàn)跨部門數(shù)據(jù)訪問，并推動數(shù)據(jù)驅(qū)動決策。?？松梨谠诠鐏喣墙５摹癓iza Unity”號和“Liza Destiny”號FPSO上部署了Aize數(shù)字孿生技術(shù)。該技術(shù)提高了處理工程和相關(guān)數(shù)據(jù)的能力，并將內(nèi)部和外部來源的信息整合到一個界面中。
油服公司積極從事數(shù)字孿生技術(shù)服務工作
油服公司哈里伯頓已與科威特石油公司（KOC）簽訂合同，協(xié)助其對資產(chǎn)進行數(shù)字化轉(zhuǎn)型。通過運用數(shù)字孿生技術(shù)，科威特石油公司將實現(xiàn)油田設(shè)計和運營工作流程的自動化，從而縮短從數(shù)據(jù)到?jīng)Q策的時間。
近期，哈里伯頓還與巴西國家石油公司簽訂了重要合同，為巴西近海的巨型鹽下油田開發(fā)數(shù)字孿生系統(tǒng)。哈里伯頓表示，數(shù)字孿生技術(shù)將助力桑托斯盆地的梅羅油田減少資本支出，縮短生產(chǎn)周期，并通過實時數(shù)據(jù)分析提高原油回收率。為此，哈里伯頓將開發(fā)一個綜合的動態(tài)數(shù)字孿生生產(chǎn)系統(tǒng)，涵蓋儲層、油井和海底網(wǎng)絡。（李蘭）
責任編輯：馬銘延
