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国双薛小渠:数智化转型加速驱动油气行业高质量发展

2020-06-03 15:54 · 稿源:站长之家用户投稿

  油气资源是保障国家经济、政治、军事安全的重要战略资源。油气行业是我国典型的传统行业,拥有庞大的资源数量、数以千亿计的资产规模、数以百万计的员工……都说船大难掉头,在全球数字经济浪潮冲击之下,油气行业正面临哪些挑战?有何应对之策?其实现转型的主流方向在哪儿?转型过程中应该把握哪些关键点?针对此一系列问题,国双油气大数据事业部总经理、油气领域资深专家薛小渠进行了深入解读,并对油气企业的智能化发展提出自己的想法和建议。

  薛小渠,现任国双油气大数据事业部总经理,在加入国双之前,曾服务于中国石油、哈里伯顿、埃森哲等公司,拥有 20 余年的石油行业工作经验。

  内外挑战并存

  数智化转型成为变革新驱动力

  “谁控制了石油,谁就控制了世界。”数十年来,这个论断为油气行业保持着地位与财富的光环。然而近年来,随着油价断崖式下跌,给相关企业生存带来严重压力,油气产业革新迫在眉睫。

  薛小渠认为,除了国际原油价格因素外,我国能源行业本身也面临着诸多问题和挑战。首先是油气开发难度日益增加,持续稳产形势严峻;其次新老油田都面临着生产成本升高与效益降低的巨大压力;另外各层级对企业的安全生产、环境保护责任要求越来越严格;还有一点就是响应国家提出的优化组织结构、完成企业深化改革的任务要求。这些问题在未来几年会持续存在,将对油气行业的生产、经营、管理和决策提出新的挑战。

  随着新一代信息技术在金融、司法、数字营销等领域的成功应用和推广,业界认为选用合适的数字化、信息化技术,可以帮助传统能源企业缓解或解决上述问题。借助边缘计算、工业互联网平台、人工智能应用等新技术手段,可以为油气田的创新发展注入新的动能、实现业务与信息技术的融合创新,是油气企业应对业务挑战、实现精益生产、提质增效、高质量发展的重要手段。

  薛小渠还提到,国际上的油气巨头早在多年前已经率先开启数字化转型之路,在自动化部署、数字化应用与智能化探索方面是超前于中国的。近几年,国内“三桶油”积极主动寻求创新与变革的机会,逐渐向数字化、智能化迈进,通过与高科技公司的合作研发,一些智能应用开始在增储上产、安全生产与效益提升方面凸显成效。

  平台化是主要趋势

  智能油田是发展方向

  油气行业专业度高、工艺流程复杂、产业链长、设备资产总量巨大,且涵盖的业务广阔,从上游到下游包括了勘探开发、炼化销售、天然气管道以及围绕工程的装备制造、工程建设等,有着非常复杂的应用场景。那么,它的数字化、智能化转型应该如何着手?

  薛小渠认为,平台化共享应用是推动数字技术与生产经营管理深度融合的主要趋势,以工业互联网平台为支撑的智能油田建设,是油气业务数智化转型的发展方向。

  数据是数字技术应用的基础。没有高质量的数据,就没有成功的数字化转型。然而企业在转型过程中,通常面临着业务系统数据不连通造成的信息壁垒问题;数据标准不一致;数据来源渠道与责任不明确,数据填报缺失导致的数据质量问题;企业内大数据技术人才有限,造成的大数据准入门槛问题;指标零散不成体系,业务系统数据不规范导致的内部管理等问题。

  国双直击客户痛点,通过多年研发沉淀,推出Zeta企业级大数据平台,为客户提供从数据采集到数据存储、数据计算、数据开发、数据分析到数据展示的全生命周期数据管理的一站式服务,消除信息孤岛,促进企业内、企业间信息互联互通,实现信息、服务、技术资源共享。

  面向工业领域,国双自主研发COMPaaS工业互联网平台,融合边缘计算、云计算、大数据、人工智能等技术,通过数据科学能力将业务数据快速地变成可执行的模型和算法,提供设备管理、生产管理、资产管理等云服务,支撑油气企业数字化、智能化转型与中台战略落地的发展需求。

  通过Zeta大数据平台、COMPaaS工业互联网平台的协同作用,集成前端数据采集和顶层应用场景,智能油气田业务应用将成为现实。智能油气田是在油气田生产系统数字化建设、自动化改造的基础上,提升智能生产运营及安全管控能力,实现油田生产业务应用的可视化、自动化与智能化,最终建成具有自主感知、趋势预测、智能优化、自动调控的油气田。

  国双智能油气田整体解决方案覆盖了油气生产的主要环节,包括智能油气藏、智能井场、智能管道、油气智能生产管控、油气知识共享等业务应用场景解决方案。基于此,国双已与中国石油勘探开发研究院、大港油田、西南油气田、塔里木油气田等客户进行了深度合作,产品与解决方案得到了用户的验证与肯定。

  图:国双智慧油田平台(demo)

  大数据与人工智能

  照亮油气藏“黑箱”

  “围绕核心业务需求,大数据与人工智能技术在油气勘探开发领域的应用将日趋广泛。智能化分析预测技术成为解决油气研究与生产问题的重要手段。“薛小渠表示。

  油气勘探开发研究是对复杂地质条件下的地下岩层与流体分布进行分析的过程。地下有多少油气储量、分布状况、如何开采?

  传统油气勘探与开发研究技术,如储层预测、油层识别、注采分析优化、措施优选等业务分析工作,需要人工花费大量的时间对海量数据进行整理与分析,不但效率低下,而且存在多解性问题。未来可能会由一些业务专家基于模型训练的“油气智能大脑”,通过对输入的相关数据自动分析推理,直接给出答案和开采方案。

  国双智能油气藏解决方案针对不同地质目标,利用各类静、动态资料,建立油气藏大数据分析模型,实现油气藏区块动态在线分析;基于开发生产分析、区块动态变化原因分析、动态监测成果分析,实时掌握油气藏生产动态,挖潜区块生产动态变化原因,辅助制定油气藏开发调整优化措施。该方案已经在中石油大港油田和勘探开发研究院等客户合作中得到了充分印证。

  油气行业属于资产密集型产业,油气设备如井场、站库、管道等价值高昂,总量巨大,逐年增加,设备故障智能化分析对生产运行十分重要。比如磕头机是油田广泛应用的传统抽油设备,井筒中的抽油装置位于几千米地层之下,通过在地面设备上安装相关传感器部件,将与之连接的地下设备做功过程输出成示功图,采油工程师通过看示功图就能判断抽油机的工作状况,这个通常需要多年的现场工作经验积累,才能做到可靠准确。

  国双生产井运行监控可视化报警系统,通过对油田开采设备的历史运转和维修数据的学习和分析,构建每个设备对象的工况运行模型,并能根据反馈进行自主学习,实现模型动态更新,对自动输出的示功图进行实时、高准确率诊断,相当于一个 24 小时不眠不休的资深工程师,可以让生产管理人员实时掌握油井的运行健康状况。

  图:国双生产井运行监控可视化报警系统(demo)

  除了做到实时工况诊断监控,该系统还能够对设备的损坏部件与损坏时间进行预判预警。例如系统分析预测到某口生产井的设备将于下个月某时间点老旧损坏,采油厂即可提前采购备件或制定相应的维修计划,避免停工停产。基于智能预测预判,能够保证所有设备全年正常工作状态,减少了维修时间,提升生产效益。

  目前,国双生产井运行监控可视化报警系统已经应用于国内某油田的 1000 多口油井,故障预警的准确率高达95%以上。

  专家智慧+知识图谱

  打造油气勘探开发超级智能大脑

  当前数字化、智能化技术不但深刻影响着油气企业的业务、运营以及组织模式。

  几十年来,各油气企业积累了海量宝贵的勘探开发数据,帮助油气专家开展研究工作。如何利用人工智能技术赋能油气研究人员高效挖掘前人总结的知识成果? 国双油气勘探开发知识共享云为此而生。

  国双油气勘探开发知识共享云平台采用多种技术,对多年来积累形成的大量有价值的研究成果、知识经验、业务模型等进行科学管理,通过知识图谱技术将结构化、非结构化数据中的勘探开发知识,首先通过行业专家的标注,逐步训练和优化机器学习算法,进而实现自动识别与标注,生成勘探开发行业知识图谱。经过不断扩充完善,形成油气勘探开发的“超级智能大脑”。

  图:国双勘探开发知识共享云(demo)

  目前,国双勘探开发知识共享云已经完成了 7000 余篇非结构化文档的知识成果转化;超过 15 万条油气专业分词, 3 万多条油气行业词条、权威释义和相关知识图片的标注;实现包含国内 8 个油气盆地、 16 个油气田、 45 个油气藏的知识信息。

  勘探开发知识共享云是数据智能与业务专家智慧的融合。这样的知识智能能力在国双的产业赋能中体现得淋漓尽致:通过资深行业专家团队对行业需求与业务逻辑的充分把控,加之国双长期深耕大数据与人工智能领域所沉淀的技术储备与研发能力,以及超强的数据科学团队,共同研发紧贴行业需求、可落地的解决方案与系列产品,赋能企业和政府组织实现数智化转型。

  打造自主可控的创新发展能力

  我国油气“大象”将翩然起舞

  数字化、智能化已成为油气行业发展的大趋势。那么,油气企业如何更好地完成数智化转型,并长期享受技术创新红利?薛小渠分享了自己的观点:

  首先油气企业需要积极面对、接受与拥抱数智化转型浪潮,以开放的心态携手相关技术公司、研发机构开展深度合作。

  其次,大数据及人工智能等新技术与勘探开发业务的深度融合,是实现上游企业提质增效、创新发展的必由之路。但油气行业智能化发展与应用,并非一蹴而就,需要逐步迭代完善,在实际生产中需要不断沉淀和积累。

  另外,必须意识到任何技术都有它的适用性和局限性,不要指望大数据和人工智能可以解决所有业务难题,只有找到合适的应用场景,其价值才能得以体现。

  最后,企业需要培养综合人才团队、打造核心技术优势,形成自主可控的创新发展能力是实现油气企业数智化转型成功的关键,在当下复杂国际经济形势下尤显其重要性。

  在未来很长一段时间内,石油与天然气仍然是全球的主要能源供给。我国严重依赖油气进口,能源问题是永恒的话题。在这种背景下,我们必须另辟蹊径求发展,而数字化智能化转型正是支撑油气行业可持续发展的新驱动力。在新技术赋能下,相信我国的油气“大象“们依然能够翩然起舞。

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