海上石油“数智化”重构

文 | 本刊记者 王秀强

用科技重构海上石油生产运营全流程，从助力企业降本提质增效、保障国家能源安全，乃至推动全球海洋文明发展等方面都有重要价值。

千百年来, 人类对海洋文明的探索与发现不曾止步。从农耕文明时代的江河探索、商业文明时期的海上商贸的繁荣、到大航海时代的世界秩序重构，海洋文明在历史的演绎中影响人类文明的兴衰。

海洋对人类而言不仅是渔人之利、舟揖之便，还有“蔚蓝色”的智慧。美国著名海洋史学者林肯·佩恩在《海洋与文明》一书中认为，海洋史是世界史的一个分支，包括船舶制造、海上贸易、海洋探险、人类迁徙、海军战争等诸多主题。

及至近代，海洋不断为人类文明的传承拓展商贸合作、技术研发、资源开发的边界。这其中，石油是海洋对人类最珍贵的馈赠之一。

1947年科麦吉石油公司在墨西哥湾路易斯安娜地区14 英尺水深中,建造了世界上第一座钢结构固定平台，并安装了离岸油井。这是当代海洋油气工业开发的开端。

时至今日，数万个海洋石油平台如繁花般点缀在全球蔚蓝色的海域。海上石油勘探开发生产技术日臻成熟。

伴随大数据、云计算、人工智能等现代信息技术持续迭代，现代石油工业正在与数字产业深度融合，成为推动中国实业振兴、迈向全球价值链高端的重要驱动力。海洋石油生产平台不再是一个个信息孤岛，泛在感知、万物互联、海陆互通的数智化生态正在形成。

在国家“促进数字经济和实体经济融合发展”的战略下，中国海油垂先示范，编制《数字化转型顶层设计纲要》和《智能油田顶层设计纲要》，以秦皇岛32-6油田为试点，将“云大物移智”的技术精髓融入老油田生产，通过数智赋能、流程再造，在渤海湾重塑一个现代化、数字化、智能化新油田，开启中国海油海上油田数智化时代的新纪元。

油气数智化转型：国家战略、企业共识

推动数字经济与实体经济深度融合是国家的重要战略选择。数字化转型催生企业发展新业态新模式，已成为全球产业变革和企业结构调整的核心要素。

2019年以来，党和国家高度重视数字化转型工作，习近平总书记在多个重要场合对数字经济、智能制造、工业互联网和网络安全等工作提出了新要求。要求发挥数据的基础资源作用和创新引擎作用，加快形成以创新为主要引领和支撑的数字经济推动实体经济和数字经济融合发展。

2021年3月，《“十四五”规划和2035年远景目标纲要》正式发布。“十四五”规划纲要提出，打造数字经济新优势；充分发挥海量数据和丰富应用场景优势，促进数字技术与实体经济深度融合，赋能传统产业转型升级，催生新产业新业态新模式，壮大经济发展新引擎。

2020年8月21日，国资委发布《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》，引导国有企业加快改造提升传统动能、培育发展新动能。打造能源类企业数字化转型示范，加快建设推广智慧电网、智慧管网、智能电站、智能油田、智能矿山等智能现场。

能源是经济社会发展的基础，能源生产、储运、消费等各个环节伴随大量数据产生，具有设备设施分布广泛、应用场景复杂多变等特性，是人工智能、大数据、区块链、云计算、网络安全等新兴数字产业落地生根的试验田。

全球能源互联网发展合作组织专家认为，数字智能技术是能源电力系统的神经中枢，使能源系统具有全面感知、智能决策、实时控制的能力。

油气行业一直是数字化技术应用的主要领域，50 多年前数字技术就被应用于地震勘探等领域。20 世纪90 年代至21 世纪初，油田数字化浪潮覆盖行业内多数公司。

在全球能源变革、国际政治经济局势多变的格局下，全球领先油气公司均将数字化转型作为重要战略举措，充分利用新技术，改造传统流程、创新生产模式和商业模式，降低油气生产成本，提高企业竞争力。

其中，BP、壳牌、雪佛龙、挪威国油等均以打造“感知洞察、智能控制、协同共享和互联创新”四项数字化能力为重点，积极与微软、谷歌等技术服务公司合作，推动数字化技术在油气领域的应用。当前，BP、壳牌等国际一流石油公司正在积极推进智能油田、未来油田、IFields等数字化技术实践，以此重塑未来竞争优势。

BP利用数字化技术实施IoT（物联网）和IT整合、数字孪生仿真，99%的油气井配备传感器，建立2000km光缆，每分钟采集500万个数据，形成6PB储存分析能力，供BP世界各地工程师访问，设施可靠性由88%提升到95%，降低因设施停产造成的产量损失，2014年以来每年节省10-15%的勘探成本。

挪威国家石油公司Oseberg-H无人平台2018年10月投产，通过油田中心远程操作，工艺流程简单，设备设施较少，不需定期巡检，每年仅1～2次维护。该平台利用新型数字技术完成设计和建造，交付价7.95亿美元，比预算成本低20%以上，项目盈亏平衡价格从34美元/桶降至20美元/桶以下。

中海油开发生产部副总经理王建丰介绍：“总体来看，国际领先石油公司高度关注数字化、智能化技术发展趋势，在数据驱动决策、业务协同运营、创新综合研究和无人少人现场四个方面持续发力，积极推动智能油田建设，提升核心竞争力。这也是国内石油企业数智化改造的重心。”

中国海油数智化战略：2035年全面建成智能化油田

按照经济学家约瑟夫·熊彼特的定义，未来数字资源将渗透到产业中的任何一个环节，这会带来拥有无限可能的新的产业组合。

当前，“数智化”在中国产业经济中的渗透刚刚开始。能源电力、石油天然气行业具有天然的网络化、基础设施属性，是数智化技术应用和发展的主要阵地。

对于能源行业而言，数智化带来的管理模式、生产模式和商业模式变革充满“无限可能”。在疫情影响、国际石油市场波动的背景下，数智技术在油气领域的战略地位陡升。

中国海油数字油田建设早在2008年便已经启动，2014年开展智能生产（狭义智能油田）试点，2016年开始广义智能油田建设和各专业智能化顶层设计。2020年正式发布《中国海油数字化转型顶层设计纲要》和《智能油田顶层设计纲要》。

按照中国海油“1534”总体发展思路（一个目标、五个战略、三个作用、四个跨越），中国海油提出2035年公司智能化水平居于国际一流的目标，推动公司数字化转型，向智慧海油迈进，使新一代信息技术成为公司高质量发展的重要生产力。

中海油汪东进董事长提出，要积极顺应全球能源行业发展新趋势，加快推动公司发展转型,实现从传统管理模式向现代化、数字化、智能化跨越；要高度重视数字化技术对降本增效的作用，加快推进智能油田和工业互联网建设、深化“互联网+”模式创新，推动公司提质增效再上新台阶。

中国海油“1534”总体发展思路

中国海油科技信息部总经理周建良说：“总结中海油业务数字化转型需求，未来十年集团公司将重点围绕现场作业提效、生产运营优化、贸销市场拓展、产业链一体化和管理能力升级五大提升方向，推进业务数字化转型，助力高质量发展。发挥科技在企业生产经营中的支撑作用、支柱作用，推动产业转型升级、高质量发展。”

在智能油田建设方面，中国海油《智能油田顶层设计纲要》提出，将通过云计算、物联网、大数据、人工智能等数字技术与勘探开发核心业务深度融合，推动生产方式转变和管理流程优化，实现现场作业无人化、油藏研究可视化、生产运营协同化、战略决策科学化，助力中国特色国际一流能源公司建设。“通过数智化改造，实现海上油田无人化、少人化，零时间决策，为增储上产、绿色转型助力。”周建良说。

运用科技手段提高油田生产效率、降低成本、防范安全风险是中海油孜孜不倦的追求。

王建丰介绍：“借鉴行业最佳实践，面向海上油田勘探开发生产全业务链，中海油重点关注‘无人化操作、可视化油藏、协同化运营、科学化决策’四类典型业务应用场景，实现从油藏管理、注采工艺、动静设备监测、人员管理等全方位智能化管控，实现陆上远程控制。中海油在对存量油田科学进行智能化改造的同时，在新油田的设计中就提前布局了传感器、边缘一体机、数据中心、中控系统、安全防护系统等软硬件，将智能化解决方案融入新项目的建设规划中。”

中海油近些年也在不断探索，通过采用无人平台开发模式降低操作成本，在无人平台建设方面已经制定了切实计划，目前，中海油已完成11个无人平台改造，预计未来五年中中海油将陆续投产34座无人平台；加快推进生产操控中心和生产指挥中心建设，配合岸电项目，逐步推进海上平台无人化、台风生产模式常态化；建成勘探开发一体化数据中心，打造智能油田“一湖数据”，为数据集成统一共享打下坚实基础；建成国内首个海油工程数字化技术中心，大幅提升装备作业效率和安全水平。

周建良介绍，根据中国海油数字化转型总体安排以及国内外油气行业实践案例，中国海油2020-2025年拟投入24亿元人民币开展国内智能油田建设。通过智能油田持续建设，预计未来5年将累计获得超过142亿元人民币的直接效益。

同时，通过推动智能油田建设，将在提高企业管控能力、防范安全风险、提高工程项目质量、减少和控制用工数量、提高劳动生产率、改善员工工作条件等方面带来显著间接效益。