來源:中國電業(yè)與能源 時間:2023-08-07 15:01
——訪中海油研究總院總工程師(地球物理)、首席信息官杜向東
中國能源新聞網(wǎng)記者 曲藝
近日,國家能源局發(fā)布《關(guān)于加快推進(jìn)能源數(shù)字化智能化發(fā)展的若干意見》(以下簡稱《意見》)。聚焦油氣領(lǐng)域,《意見》提出,以數(shù)字化智能化技術(shù)助力油氣綠色低碳開發(fā)利用。加快油氣勘探開發(fā)專業(yè)軟件研發(fā),推進(jìn)數(shù)字盆地建設(shè),推動油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)庫、模型庫和樣本庫建設(shè)。推動智能測井、智能化節(jié)點(diǎn)地震采集系統(tǒng)建設(shè),推進(jìn)智能鉆完井、智能注采、智能化壓裂系統(tǒng)部署及遠(yuǎn)程控制作業(yè),擴(kuò)大二氧化碳驅(qū)油技術(shù)應(yīng)用,等等。
油氣領(lǐng)域目前在數(shù)字化智能化方面取得了哪些進(jìn)展?為貫徹落實(shí)《意見》,下一步還應(yīng)從哪些方面發(fā)力?就此,記者專訪了中海油研究總院(以下簡稱“研究總院”)總工程師(地球物理)、首席信息官杜向東。
《中國電業(yè)與能源》:在您看來,油氣行業(yè)數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型的必要性體現(xiàn)在哪里?
杜向東:當(dāng)前,世界百年未有之大變局加速演進(jìn),以網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化為核心的新一輪工業(yè)革命正在高速發(fā)展。聚焦油氣行業(yè),無論從國家戰(zhàn)略需求還是企業(yè)發(fā)展要求,向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型都是油氣行業(yè)未來高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。
國家發(fā)展戰(zhàn)略需要數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型驅(qū)動。當(dāng)前經(jīng)濟(jì)全球化遭遇逆流,國際地緣政治格局發(fā)生深刻調(diào)整,世界進(jìn)入動蕩變革期。黨的二十大報告提出加快發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì),促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合,并將其作為高質(zhì)量發(fā)展這一全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家首要任務(wù)的重點(diǎn)舉措。數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型作為技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動力之一,是新時代推動我國能源產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)升級、產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化發(fā)展的重要引擎,是落實(shí)“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略和建設(shè)新型能源體系的有效措施,是助力實(shí)現(xiàn)增儲上產(chǎn)、穩(wěn)油增氣、高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)的重要手段。
數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型已成為油氣企業(yè)重塑經(jīng)營管理模式、搶奪戰(zhàn)略競爭優(yōu)勢的重要手段,油氣企業(yè)正在通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型提高未來核心競爭力。信息技術(shù)的進(jìn)步對傳統(tǒng)企業(yè)決策方式、生產(chǎn)方式、工作方式產(chǎn)生巨大的沖擊。作為傳統(tǒng)行業(yè),油氣行業(yè)面對加快推進(jìn)能源低碳轉(zhuǎn)型的新形勢,在降本增效、提升安全性、減少溫室氣體排放、高效決策等方面,數(shù)字化智能化均具有較高的潛在收益。國際能源署(IEA)發(fā)布的石油行業(yè)數(shù)字化趨勢預(yù)測報告顯示,智能技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,能夠讓油氣生產(chǎn)成本降低10%—20%,讓全球油氣技術(shù)可采儲量提高5%。
《中國電業(yè)與能源》:請您介紹下目前國內(nèi)外油氣行業(yè)在數(shù)字化智能化方面的發(fā)展現(xiàn)狀。
杜向東:近年來,國內(nèi)外石油公司普遍認(rèn)識到數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型的必要性,以及在降本增效方面具有的巨大潛力,紛紛加大數(shù)字化智能化布局。
道達(dá)爾的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型亮點(diǎn)在于數(shù)字化智能化產(chǎn)品服務(wù)和體制機(jī)制。產(chǎn)品服務(wù)方面,道達(dá)爾應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)與模擬仿真技術(shù),開創(chuàng)了ANAC潤滑油分析服務(wù),為公司帶來新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn);體制機(jī)制方面,道達(dá)爾成立數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型加速器與孵化器,鼓勵內(nèi)部員工進(jìn)行數(shù)字化智能化創(chuàng)新并給予相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)獎勵。
殼牌石油的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型亮點(diǎn)在于數(shù)字化智能化生產(chǎn)運(yùn)營和數(shù)據(jù)支持。生產(chǎn)運(yùn)營方面,殼牌石油搭建了全球生產(chǎn)經(jīng)營平臺,統(tǒng)一制定全球17家煉化廠的生產(chǎn)計劃與排產(chǎn),根據(jù)原料價格、船期等信息分析,動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)經(jīng)營方案,并在全球200多家煉廠開展設(shè)備預(yù)測性維護(hù);數(shù)據(jù)支持方面,殼牌石油組建了70多人的大數(shù)據(jù)分析研究團(tuán)隊(duì),負(fù)責(zé)為數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型提供專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析服務(wù)支持。
挪威石油的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型亮點(diǎn)在于數(shù)字化智能化生產(chǎn)運(yùn)營和人才儲備。生產(chǎn)運(yùn)營方面,挪威石油在海上平臺的自動化和無人化技術(shù)處于世界領(lǐng)先地位,Valemon油田2017年就實(shí)現(xiàn)了全面無人化;人才儲備方面,挪威石油成立了數(shù)字化智能化協(xié)會,為員工提供數(shù)字化智能化培訓(xùn)課程,并在挪威奧斯陸大學(xué)招納數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型人才。
無獨(dú)有偶,康菲石油也在數(shù)字化智能化生產(chǎn)運(yùn)營和人才儲備方面捷足先登。生產(chǎn)運(yùn)營方面,康菲石油與微軟合作,對北海油氣田平臺進(jìn)行無人化改造,應(yīng)用無人機(jī)采集平臺的實(shí)時運(yùn)行狀況與相關(guān)數(shù)據(jù),并傳輸至陸地指揮中心;人才儲備方面,康菲石油開發(fā)了新型培訓(xùn)平臺,側(cè)重于數(shù)字化智能化技術(shù)的應(yīng)用教學(xué),向全體員工開放,鼓勵員工提升數(shù)字化智能化技能。
中國石油的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型亮點(diǎn)在于數(shù)字化智能化生產(chǎn)運(yùn)營與IT支持。生產(chǎn)運(yùn)營方面,中國石油建立了油氣生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng),自動采集生產(chǎn)數(shù)據(jù),并在長慶油田與蘇格里氣田運(yùn)用智能機(jī)器人進(jìn)行巡檢,減少人工投入;IT支持方面,中國石油搭建了勘探開發(fā)夢想云,匯集油氣井、油氣藏、地震等多方面且橫跨60多年的數(shù)據(jù)資產(chǎn),研究項(xiàng)目線上執(zhí)行,大幅減少數(shù)據(jù)準(zhǔn)備時間,提高協(xié)同研究效率。
中國石化的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型亮點(diǎn)在于數(shù)字化智能化經(jīng)營管理和產(chǎn)品服務(wù)。經(jīng)營管理方面,中國石化基于集團(tuán)大數(shù)據(jù)平臺,開發(fā)投資組合的優(yōu)化算法,輔助支持全集團(tuán)的年度投資決策,大幅提升管理層決策效率;產(chǎn)品服務(wù)方面,中國石化開發(fā)易捷加油移動應(yīng)用程序,搭建易捷海購商城、石化e貿(mào)網(wǎng)、易派客等多元電商平臺,線上與線下業(yè)務(wù)緊密結(jié)合,優(yōu)化客戶服務(wù)體驗(yàn),開拓業(yè)務(wù)新市場。
中國海油的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型亮點(diǎn)在于數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型規(guī)劃與IT支持。數(shù)智化規(guī)劃方面,中國海油是第一家開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型頂層設(shè)計工作的國內(nèi)油氣企業(yè);IT支持方面,中國海油成立了公司級專業(yè)數(shù)據(jù)資源管理機(jī)構(gòu)“中海油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)資源中心”,該中心以中海油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)管理成果為基礎(chǔ),通過建立企業(yè)級勘探開發(fā)數(shù)據(jù)湖,整合數(shù)千口井采集的鉆井、測井、工程建設(shè)、油氣生產(chǎn)等17個專業(yè)累計60余萬億字節(jié)數(shù)據(jù)資源,實(shí)現(xiàn)源頭化、資產(chǎn)化、一體化、統(tǒng)一化、平臺化管理,并具備云化數(shù)據(jù)服務(wù)、中心化數(shù)據(jù)分析等能力,為中海油增儲上產(chǎn)進(jìn)程中的智能油田建設(shè)提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)支持。近年來,中國海油在智能油田、智能制造、智能工廠、智能倉儲等領(lǐng)域取得了突破,建成了秦皇島32-6海上智能油田、天津海洋工程智能化制造基地、常州院涂料生產(chǎn)智能工廠以及智能深海油氣保障倉儲中心。
綜合分析國內(nèi)外油氣公司的數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型實(shí)踐可以看出,數(shù)字化智能化技術(shù)正被廣泛應(yīng)用于油氣產(chǎn)業(yè)價值鏈的主要業(yè)務(wù)環(huán)節(jié),例如:研究、勘探、開發(fā)、生產(chǎn)、工程、煉油、化工、貿(mào)易、銷售等。同時,通過不斷應(yīng)用數(shù)字化智能化技術(shù),這些油氣公司旨在提升感知洞察、智能控制、協(xié)同共享和互聯(lián)創(chuàng)新四項(xiàng)數(shù)字化智能化能力,通過不斷提升數(shù)字化智能化能力賦能業(yè)務(wù),助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
《中國電業(yè)與能源》:在應(yīng)對數(shù)字化智能化變革方面,當(dāng)前油氣行業(yè)面臨哪些問題和挑戰(zhàn)?
杜向東:一是關(guān)鍵技術(shù)問題。數(shù)字化智能化關(guān)鍵技術(shù)是油氣行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展的核心驅(qū)動力,關(guān)鍵技術(shù)不到位也會制約數(shù)字化智能化變革。目前,云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動應(yīng)用、人工智能等先進(jìn)技術(shù)發(fā)展快速,但如何將其應(yīng)用于油氣行業(yè),與石油工程技術(shù)和油氣相關(guān)業(yè)務(wù)融合是重要挑戰(zhàn)。比如智能化無人平臺,在大數(shù)據(jù)分析及應(yīng)用、關(guān)鍵設(shè)備健康管理、流程動態(tài)模擬仿真等智能化關(guān)鍵技術(shù)方面與國外相比存在一定差距。
二是設(shè)施設(shè)備問題。各大油氣田硬件設(shè)施水平不一,信息化硬件條件不均衡,自動化差異明顯,部分老油田開發(fā)建設(shè)年代久遠(yuǎn),普遍存在設(shè)備設(shè)施老化情況,一些現(xiàn)場系統(tǒng)老舊,無法配合進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理運(yùn)用等工作,難以支撐數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型,在硬件條件上限制了發(fā)展變革進(jìn)程。
三是協(xié)同共享問題。目前的數(shù)據(jù)共享和業(yè)務(wù)協(xié)同程度不適應(yīng)實(shí)際需要。各類條塊化、模塊化的信息系統(tǒng)與專業(yè)系統(tǒng)雖然已相對完善,能夠滿足專業(yè)化應(yīng)用,但是相對自成一體的系統(tǒng)模式集成整合難度大,難以達(dá)到互聯(lián)互通與協(xié)同共享。這就可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)孤島,進(jìn)一步導(dǎo)致重復(fù)建設(shè)和數(shù)據(jù)重復(fù)錄入,產(chǎn)生數(shù)據(jù)不一致風(fēng)險,制約了科研生產(chǎn)效率,數(shù)字化的價值也無法得到充分體現(xiàn)。此外,數(shù)據(jù)模型設(shè)計是整個系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的反映,如果業(yè)務(wù)模型的建立不能覆蓋整個業(yè)務(wù)鏈,將直接影響整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享,以及后期的應(yīng)用系統(tǒng)擴(kuò)展。
《中國電業(yè)與能源》:在油氣領(lǐng)域加強(qiáng)數(shù)字化智能化建設(shè),您認(rèn)為最關(guān)鍵的是什么?還應(yīng)從哪些方面發(fā)力?有何具體建議?
杜向東:對于企業(yè)層面,人才建設(shè)和組織架構(gòu)也需要配合轉(zhuǎn)型。傳統(tǒng)石油企業(yè)可能存在部分員工對數(shù)字化智能化技術(shù)的應(yīng)用前景認(rèn)識不到位,仍習(xí)慣于傳統(tǒng)工作模式的問題,建議加強(qiáng)結(jié)構(gòu)合理的專業(yè)化人才隊(duì)伍建設(shè),保障滿足數(shù)智化信息化轉(zhuǎn)型工作需求。另外,需要探索形成適應(yīng)數(shù)字化智能化發(fā)展趨勢的生產(chǎn)組織架構(gòu)新模式。比如針對無人化趨勢,為適應(yīng)生產(chǎn)組織模式的扁平化,應(yīng)減少管理層級、簡化流程;而為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、成果集成,需要建立跨部門工作協(xié)同機(jī)制,對全要素進(jìn)行耦合。
此外,如果要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化智能化系統(tǒng)的全面實(shí)施和推廣使用,就必須在一體化協(xié)同上下功夫。研究設(shè)計方面,搭建協(xié)同應(yīng)用基礎(chǔ)平臺,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)協(xié)同場景研發(fā)和集成,建成跨專業(yè)、跨部門、跨業(yè)務(wù)一體化協(xié)同研究環(huán)境,提升科研成果的產(chǎn)出效率和效益;運(yùn)營生產(chǎn)方面,可以制定統(tǒng)一的管理制度和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),建立智能高效生產(chǎn)計劃執(zhí)行體系,促進(jìn)區(qū)域一體化中心建設(shè),實(shí)現(xiàn)勘探、開發(fā)、工程等相關(guān)業(yè)務(wù)信息集成整合,逐步解決數(shù)據(jù)共享以及數(shù)據(jù)權(quán)威性等問題。
最關(guān)鍵的還是技術(shù)問題,需要實(shí)現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新攻關(guān),運(yùn)用新技術(shù)推動“數(shù)據(jù)資源”真正成為“數(shù)據(jù)資產(chǎn)”。隨著數(shù)據(jù)資源匯集以及與業(yè)務(wù)應(yīng)用深度融合,通過新技術(shù)可以推動數(shù)據(jù)資源中心降低數(shù)據(jù)應(yīng)用管理的成本和復(fù)雜性,同時帶來更高的數(shù)據(jù)性能和可靠性價值。在未來技術(shù)研究方面,建議更多依靠大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等新技術(shù)在數(shù)據(jù)資源中心數(shù)據(jù)應(yīng)用方面發(fā)揮重要作用,并為不同業(yè)務(wù)場景應(yīng)用分析、統(tǒng)計分析以及數(shù)據(jù)應(yīng)用價值體現(xiàn)等多個方面提供支撐支持。
《中國電業(yè)與能源》:《意見》要求,加快智能鉆機(jī)、機(jī)器人、無人機(jī)、智能感知系統(tǒng)等智能生產(chǎn)技術(shù)裝備在石油物探、鉆井、場站巡檢維護(hù)、工程救援等場景的應(yīng)用,推動生產(chǎn)現(xiàn)場井、站、廠、設(shè)備等全過程智能聯(lián)動與自動優(yōu)化。目前,中國海油在智能化無人平臺建設(shè)技術(shù)方面處于什么水平?
杜向東:近幾年,中國海油通過無人平臺關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用,已具備了第二代海上無人平臺開發(fā)的能力。初步形成了無人化技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系,具備了無人平臺全面感知與遠(yuǎn)程監(jiān)控、自動消防與智能安防、設(shè)備智能管理與遠(yuǎn)程控制等能力。
對標(biāo)國際先進(jìn)水平,目前在設(shè)備可靠性、流程模擬仿真、自動化和智能化程度等方面仍有較大提升空間。下一步將繼續(xù)開展無人化、智能化關(guān)鍵技術(shù)研究,以智能化技術(shù)提升無人平臺性能,推動海上油氣田開發(fā)模式與生產(chǎn)作業(yè)方式向無人化、智能化轉(zhuǎn)變。
《中國電業(yè)與能源》:堪稱我國海洋石油工業(yè)“智囊團(tuán)”的研究總院,在培養(yǎng)數(shù)字化智能化復(fù)合型人才方面有著怎樣的規(guī)劃?取得了哪些成果?
杜向東:研究總院是中國海油面向全球能源技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的綜合性研究機(jī)構(gòu),肩負(fù)國內(nèi)外油氣勘探開發(fā)研究與核心技術(shù)攻關(guān)、生產(chǎn)性技術(shù)研究、高層次科技人才培養(yǎng)等職責(zé),是中國海油的戰(zhàn)略規(guī)劃和決策支持中心、科技創(chuàng)新和技術(shù)研發(fā)中心、技術(shù)服務(wù)和成果轉(zhuǎn)化中心、高端人才培養(yǎng)和儲備中心,是打造海洋石油國家戰(zhàn)略科技力量和原創(chuàng)技術(shù)策源地的核心承載單位。通過“十四五”數(shù)字化智能化建設(shè),研究總院將基本建成數(shù)字總院,初步建立勘探開發(fā)研究知識庫,利用AI分析技術(shù)支持勘探開發(fā)研究與決策。
“十四五”期間,研究總院數(shù)字化智能化人才隊(duì)伍建設(shè)要在數(shù)量上增加、質(zhì)量上提高,加大復(fù)合型人才培養(yǎng)。人才引進(jìn)方面,通過校招、系統(tǒng)內(nèi)外招聘等多渠道引進(jìn)各類人才,加大人才引進(jìn)力度;人才培養(yǎng)方面,通過外部培訓(xùn)、內(nèi)部首席授課、“青學(xué)培訓(xùn)班”“數(shù)字化智能化轉(zhuǎn)型大講堂”等特色培訓(xùn)項(xiàng)目,結(jié)合中大院數(shù)字化智能化培訓(xùn)課程等多種培訓(xùn)形式,不斷創(chuàng)新人才培養(yǎng)方式,加大人才培養(yǎng)力度;人才發(fā)展方面,不斷完善人才評價標(biāo)準(zhǔn),制定科學(xué)合理的晉升規(guī)則,以建立“少帥團(tuán)隊(duì)”為目標(biāo),大膽啟用能力突出的年輕人才承擔(dān)重點(diǎn)項(xiàng)目,敢于“壓擔(dān)子”,善于“壓擔(dān)子”,鼓勵員工特別是青年員工多學(xué)習(xí)、多帶項(xiàng)目,最大限度地知才善用、人盡其才。
“十四五”以來,研究總院數(shù)字化智能化隊(duì)伍穩(wěn)步發(fā)展,人員規(guī)模達(dá)到100余人,是“十三五”期末的兩倍。在數(shù)字化智能化復(fù)合型人才建設(shè)方面,新設(shè)立了近20人的智能工程室,專門從事油氣田智能化研究設(shè)計工作。2021年7月,依托研究總院的中海油勘探開發(fā)數(shù)據(jù)資源中心正式揭牌,這標(biāo)志著中海油上游勘探開發(fā)數(shù)據(jù)資產(chǎn)向集中、統(tǒng)一、全生命周期管理邁出重要一步。2022年5月31日,研究總院自主研發(fā)設(shè)計的首個重大科技項(xiàng)目“智能油田1.0系統(tǒng)”順利通過驗(yàn)收,標(biāo)志著中國海油智能化系統(tǒng)建設(shè)取得階段性成果,將大幅加快海上油氣田智能化建設(shè)進(jìn)程。目前,研究總院智能油田1.0油藏優(yōu)化管理系統(tǒng)已成功實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量動態(tài)跟蹤及配產(chǎn)研究,并已納入多個可行性研究項(xiàng)目的智能化建設(shè)內(nèi)容。
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