過去20年之間，油田的數(shù)字化進程是怎樣的？石油裝備改革中又取得了什么關鍵性的成果？

數(shù)字油田是什么

簡而言之，DOF（數(shù)字油田）是使用先進的軟硬件和數(shù)據(jù)分析來提高油氣生產(chǎn)效率的技術。這是業(yè)務流程管理與信息技術和工程專業(yè)知識的融合，有助于以最小的阻力或沒有阻力地執(zhí)行跨職能團隊的任務。

DOF技術可以將來自油田的所有實時數(shù)據(jù)不斷地傳送給遠程監(jiān)控站的計算機，通過這些數(shù)據(jù)，企業(yè)可以優(yōu)化石油生產(chǎn)的收益率。

除了收益率之外，DOF技術還促進了人力資源的有效利用。例如在DOF推廣應用之前，每個海上平臺都需要地質(zhì)專家。如今，駐扎在陸地開采平臺、位于不同時區(qū)的專家可以使用實時3D可視化技術監(jiān)控多個海上鉆井平臺。

數(shù)字油田技術的歷史

數(shù)字油田技術的歷史可以追溯到1977年，當時首次為自動化工作流程引入了集成建模。在1980年代，計算機領域的進步讓2D地震測試開始向3D地震測試轉變。當時這是一項突破性技術，使以前無法進入的油井有了可以鉆探的可能。

2002年下半年，BP的挪威Valhall油田實現(xiàn)了首次4D地震測試，為項目提供了豐富的、高質(zhì)量的、可用于儲層監(jiān)測的數(shù)據(jù)，這一技術被BP稱為油田生命周期地震（LoFS）技術。

如今，無線技術已成為數(shù)字油田技術的骨干力量，2005年該領域的人力資源管理方式發(fā)生了革命性的變化。無線技術有助于在一個監(jiān)控站管控多個自動化平臺，從而實現(xiàn)更好的人力資源管理。

在第二年，2006年，殼牌推出了智能油田項目，系統(tǒng)與井下復雜油氣藏環(huán)境中的傳感器和控制閥相連，通過實時監(jiān)控實現(xiàn)油田生產(chǎn)達到最佳狀態(tài)。

傳感器的使用產(chǎn)生了大量數(shù)據(jù)，引起另一項挑戰(zhàn)。2011年GEin公司推出了Drilling iBox，它將從傳感器捕獲的大量數(shù)據(jù)轉換成為有益的建議。從此開啟了可視化軟件的時代，隨后誕生了一系列可視化軟件，例如Cyviz和VSG。

康斯伯格公司在2013年與BP合作開發(fā)了實時井監(jiān)測和預警系統(tǒng)，可以監(jiān)測一系列油井設備和活動，該軟件能將原始數(shù)據(jù)驚人地轉換為實時可行的建議。

經(jīng)過多年的不懈努力，遠程操作、信息共享、深水鉆井、提高安全性等等已成為可能，而不再是“未來”。如今數(shù)字油田領域中的數(shù)百種技術正在致力于不斷優(yōu)化這些體驗和工具，希望將來可以在數(shù)字油田的設計、部署和使用中取得更大的進步。

石油裝備改革

2020年兩會提案中，其中一條就是加快石油石化重大技術裝備國產(chǎn)化。石油裝備改革與石油行業(yè)發(fā)展未來息息相關，雖然許多裝備已經(jīng)國產(chǎn)化，但一些核心裝備仍然依賴國外制造，成為國內(nèi)能源安全保障的不確定性因素。

在石油裝備改革中，一項非常重要的技術就是IoT（物聯(lián)網(wǎng)技術）。數(shù)字化將石油領域的各個設備通過互聯(lián)網(wǎng)與人連接，實現(xiàn)了巨大的突破。在實現(xiàn)數(shù)字化之前，石油和天然氣鉆探和完井操作人員主要采用低技術的方法來監(jiān)控和管理他們的工藝過程。目視檢查和人工估算會產(chǎn)生較大的誤差，并使人員和環(huán)境的安全受到威脅。

現(xiàn)在，操作員可以使用分析儀和傳感器，這樣不僅可以自動化地執(zhí)行高成本、易出錯的任務，而且還可以幫助操作員采集大量數(shù)據(jù)，為操作提供充足信息并極大地改善他們的工作環(huán)境。

Weir的壓裂液返排系統(tǒng)可以幫助創(chuàng)建專門針對操作員個人需求的警報，從而縮短他們的響應時間，能夠防止損失，并最大限度地提高性能。

石油和天然氣行業(yè)承受的巨大的成本壓力促使它們最大程度地采用數(shù)字化，去實現(xiàn)生產(chǎn)過程中可能提高的每一點效率，從而創(chuàng)造競爭優(yōu)勢。

除了成本壓力之外，環(huán)境和人身安全是石油公司越來越多地轉向實時監(jiān)控來實現(xiàn)這一領域顯著改善的另一個原因。這項工作固有的危險性給工作人員帶來了生態(tài)風險和物理風險，現(xiàn)在可以通過技術降低。

數(shù)字化的關鍵是采用開放系統(tǒng)，集成傳感器，以便結合制造商的設備信息來處理與這些傳感器的關系。

未來油田數(shù)字化或將演變?yōu)橐环N系統(tǒng)，可以對上游和下游操作進行監(jiān)控。智能監(jiān)控和警報已成功取代了過時的手動經(jīng)驗法則，根據(jù)咨詢公司埃森哲的說法，這種數(shù)字化轉型可以為整個行業(yè)、客戶和整個社會創(chuàng)造約1.6萬億美元的價值。

重大技術裝備是國之重器，事關綜合國力和國家安全。目前，中國石化千萬噸級煉油裝置裝備國產(chǎn)化率達到94%，百萬噸級乙烯裝置裝備國產(chǎn)化率達到87%。但部分關鍵核心裝備仍依賴國外制造，成為制約我國石油石化行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、危及產(chǎn)業(yè)鏈安全的瓶頸。隨著石油公司面臨的財務和社會壓力日益增長，擁抱數(shù)字化和石油裝備改革是實現(xiàn)突破的必經(jīng)之路。可以肯定的是，今天成功實施和集成數(shù)字化的石油和天然氣生產(chǎn)商將成為明天的贏家。