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油氣行業擁抱智能化 迎接新挑戰

中國產業競爭情報網  2019-12-18  瀏覽:


  12月上旬,由北京市人民政府和國務院發展研究中心主辦的“2019全球能源轉型高層論壇”在京召開。論壇主題是能源技術革命引領產業發展和新業態,物聯網、人工智能、大數據、云計算、5G等新一代智能化技術成為會議探討的熱點,技術的快速發展,為全球能源轉型提供了強有力的支撐,正在重塑油氣工業的格局,帶來新的發展機遇和價值。


  行業挑戰呼喚良策


  由于油氣資源稟賦差及外界環境因素,我國油氣工業在經歷多年高速發展后,近年來正面臨多個方面的嚴峻挑戰。


  我國主力油田普遍進入特高含水后期開發階段,采出液含水率超過90%,剩余油高度分散,產量呈嚴重遞減趨勢,開采難度日益增大,成本大幅提高,嚴重影響石油產量,全國石油產量連續3年下滑至2018年的1.89億噸?刂飘a量遞減幅度成為老油田的迫切任務。


  隨著勘探程度不斷加深,常規油氣田大型發現的幾率很小,非常規資源成為重要的接替,新發現的優質資源越來越少,特低、超低滲透和致密等低品位資源占70%以上。非常規油氣的大規模開發需要借鑒北美的新技術。在斯倫貝謝北亞區總經理趙剛看來,開發非常規油氣時,思維方式、利用新技術新設備的方式,以及商業模式也需要相應變化。因為各個職能部門之間的協調機制不完善,國內油氣產業形成碎片化的布局,制約上游生產效率。


  當前,油氣生產外部環境形勢依然嚴峻。一方面面臨低油價困境,國際油價于2014年下半年斷崖式下跌,此后持續低迷,近期雖有回升,但中低油價仍可能持續相當長的時間。在低油價下,油田必須降本增效,才能盈利。另一方面,安全環保壓力加大,安全環保標準提高,成本增加。“環保區域內的生產井要全部關閉,全國每年大體影響1000萬噸產量。”中國工程院院士韓大匡說。


  盡管面臨諸多挑戰,國內油氣勘探開發力度仍不斷加大,以緩解逐年攀升的油氣對外依存度,保障國家能源安全。解決上述難題,需要大幅提高效率、降低成本,在油氣生產中引入智能化技術是重要手段。如利用大數據、人工智能技術可以有效增加勘探的科學性,減少不確定性,從而增加高品位儲量的發現,緩解石油資源劣質化的趨勢。


  智能化帶來新變化


  油氣勘探開發要入地,俗話說,上天容易入地難,這是因為地下看不見摸不著,不確定性太大,但是隨著新技術的發展,透視地下已經不再是神話。在論壇上,潛能恒信能源技術股份有限公司董事長周錦明,用動畫演示了雄安新區地下整個立體結構,透視深度可達一萬米以下。他介紹,這是采用目前最先進的多震源的傳感器,采集地下數據,利用人工智能與三維WEFOX成像技術透視獲得的結果。“目前消費的能源85%以上來源于地下,地面僅占14%,地下的東西看不見摸不著,都需要透視地球,融合現在的人工智能,地下資源的勘探開發將更加智慧。”


  盡管透視地球融合人工智能技術目前并未應用于油氣勘探開發,但已有的實踐表明,智能化建設確實能給油氣生產帶來紅利。華為公司中國區企業方案首席技術官董偉嗣介紹,基于AI知識計算平臺,測井油氣層識別效果顯著,實例顯示,新井解釋效率從數天降至1天,新井識別符合率提升15%,解釋時間減少80%,綜合成本下降50%。


  智能化技術飛速發展,為石油企業的轉型升級提供了一條全新的進階之路?梢钥吹,目前全球的大型石油公司也都為迎接這場智能化轉型做了大量準備。例如,殼牌就宣布在石油行業大規模推行AI應用,方向為機器學習和問答/對話機器人領域;英國石油也在認知計算和知識圖譜領域重金投入,開發了基于知識圖譜的問答式查詢服務以及基于深度神經網絡的仿真建模;而哈里伯頓則聚焦邊緣計算、智能機器人、自然語言處理等方向,希望能夠將AI技術整合到油氣勘探和生產生命周期中。


  國內各大石油公司也在不斷探索智能油氣田的建設模式。中國石油11月27日發布了勘探開發夢想云平臺2.0版本,其上游業務信息化邁入一個更高階段,開啟數字化轉型新篇章。截至目前,夢想云平臺統一數據湖已管理48萬口井、600個油氣藏、7000個地震工區、4萬座站庫,共計1.7PB。中國石化在國內石化行業率先開展智能工廠,生產運行管理水平有效提升,生產數據自動采集率提高10個百分點。中國海油目前正在開展數字化轉型頂層設計工作,將在2025年基本建成智能油田。


  加快推進智能化發展


  招商局集團海洋工程技術中心總經理劉建成在演講中表示,海洋鉆井平臺自動化智能化的進程確實比較慢,雖然鉆井技術有了顯著發展,但是很多操作還是停留在人工干預上面。近20年來,平臺上配置的人員基本沒有變化,甚至有的還增多。


  事實上,不僅是海洋鉆井領域,整個油氣行業的智能化程度都不足。斯倫貝謝展示了國外研究機構對全世界各行業數字化程度的研究結果,數據顯示,油氣行業數字化程度幾乎排在最末端,遠遠落后于旅游、媒體和電信等行業。目前我國油氣行業的信息化處于較高級階段,數字化技術已經起步,但距離真正的智能化還相差很遠,亟須加快發展步伐。


  劉建成表示,盡管低油價等因素減緩了鉆井智能化發展,但是不能否定的是,數字化、智能化在石油鉆井中的應用降低人員操作風險,使系統的可靠性和操作性得以提升。預計在2030年左右有望實現全自動鉆井,如果油價回升更多,會更早實現。為了適應深水、北極、沙漠等惡劣環境的需求,2050年前后會有望實現無人化鉆井,給鉆井平臺帶來一次新的革命。


  中國石油集團經濟技術研究院的預測顯示,到2020年,數字化和智能化技術開始在全球油氣生產領域規;虡I應用;2025年前后,在全球油氣生產領域大規模推廣;2030年后,將得到全面應用。數字化和智能化技術在油氣生產領域的應用可以提高油氣采收率20%以上,而成本可以下降20%以上。這將大大增加全球油氣資源量,提升油氣競爭力。


  全球能源行業都在呼喚著油氣生產效率得到革命性提升,國內出于國家能源安全的考慮,近幾年油氣大規模增儲上產,提速增效更加緊迫,很多可動用資源是非常規的。“智能化會驅動能源行業在短時間內產生革命性、爆發性的變化,蘊藏著巨大的商機。”趙剛對能源行業的智能化前景充滿信心。

 

 

 

 

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