前瞻科技 | 如何構建“油氣4.0+”的發展新模式
時間：2020-03-16 15:47
來源：
作者:songxinyuan
油氣行業正進入一個充滿機遇和挑戰的新時代，新技術、新商業模式、新能源和新地緣政治關系四重壓力顯著。同時，工業4.0時代為全球經濟和能源需求達到平衡提供了思維方式的轉變，推動油氣行業在新技術優化研發方面迅猛發展，培養大批高端人才，強化企業間合作，為全球提供充足能源供應、應對氣候變化、保持可持續增長帶來新的發展機遇。
世界油氣工業4.0時代初見端倪，推動油氣行業快速向數字化、智能化轉型。面對新的機遇和挑戰，國際主要大石油公司紛紛把油氣4.0作為未來動能轉換的驅動力，積極探索“油氣4.0+”的發展模式。
工業4.0時代催生了“油氣4.0+”，使數字化、大數據、人工智能和物聯網等技術被廣泛應用于油氣行業，并產生重大影響，“動能轉換”主要表現為利用數字化、智能化技術進行全產業鏈轉型。越來越多的石油公司開始利用物聯網進行自動化數據采集，利用機器人、無人機等人工智能執行巡檢、檢測等特殊任務，利用大數據和AI技術實現數據和報告的實時生成與解釋，利用激光、核磁共振成像、基因技術等跨界應用催生顛覆性新技術。
油氣4.0推動了以低碳為標志的新一輪能源革命開啟，能源供應低碳化、清潔化、多元化，進而實現能源可持續發展。數字技術與油氣產業的結合，正推動油氣行業商業模式和生態系統的重構，油氣公司需保持動態、靈活、高效的商業思維，肩負研發新技術、提供清潔可持續能源供應的使命。
國際大石油公司正在按照“油氣4.0+”的發展模式推動數字化、智能化轉型。
（1）油氣4.0+上游技術融合創新，推動油氣資產價值最大化
數字化技術是管理成本和提高效率的有效手段，大油公司的工作重點正在從前期的生產優化轉移到整個上游行業生命周期的數字化。盡管油價持續走低，但數字化的投資沒有降低。BP風投公司對貝爾蒙特技術（Belmont）500萬美元A輪投資和沙特阿美能源投資公司對地球科學分析（Earth Science Analytics）300萬美元投資，標志著企業風投重點正在致力于實現整個上游生命周期的數字化。
油氣勘探與生產公司正在尋求將新興的數字技術嵌入到勘探和開發過程中，用于提升精準度和效率。在勘探領域，部分油氣公司已將無線傳感器和自主無人機等用于地球物理測量，突破了數據采集效率的界限。大數據和人工智能技術的應用正在逐步向實時數據解釋方向發展。在開發領域，油氣公司越來越重視數字化技術的探索和應用。馬來西亞國家石油公司針對伊拉克南部復雜巖性油藏鉆進難度大、機械鉆速低等挑戰，利用該地區豐富的鉆井數據，通過使用機器學習來優化參數、提升機械鉆速。道達爾公司開發的多功能地面機器人，用于減少現場人員，降低成本、提高HSE績效，并可在惡劣環境中執行任務。在數據可重復性和準確性方面，地面機器人是一個巨大的進步 。
（2）油氣4.0+非常規油氣，推動勘探開發邁上新臺階
水平井分段壓裂技術的成功和規模應用助推了北美頁巖革命，但是在過去的五年中，非常規油氣領域的研究重點集中在射孔簇間距、支撐劑開發、布縫設計等進行細微調整，鮮見重大技術突破。目前，業界已經意識到數據高效處理分析、機器學習、智能鉆井等“油氣4.0”技術才是未來非常規油氣進一步提高效率、降低成本的重點。
數據高效處理與分析技術能夠加快試驗和反饋，即使失敗，也能及時調整，一旦成功就大范圍鋪開，這種高效試錯將會成為非常規油氣降低成本的關鍵因素之一。“數字孿生技術”將是下一階段非常規油氣領域發展的重要突破口，該技術可以將物理模型和數字模型連接在一起，將從物理空間收集數據填充虛擬空間，并利用這些信息做出更好的決策。“數字孿生技術”核心在數據協作，讓無論身處何方的工程師均能獲取可視化數據。在所有維護、鉆探、完井和生產操作期間使用虛擬現實技術。鉆井和完井領域智能化，不僅意味著鉆井速度更快，還在于提高鉆井效率并提供更好的井眼設計，實現完全自動化的油田。
（3）油氣4.0+下游技術融合創新，推動煉化業務轉型，成為清潔生產的關鍵
下游產業在數字化轉型過程中，必須通過技術創新解決環境問題，實現可持續發展。隨著全球經濟的發展，公眾對完全可循環使用的石化產品的需求正在不斷增長。沙特阿美石油公司采取內部解決方案監測產業制造加工過程，在提高效率和生產的同時，保護環境質量；北歐化工公司實施STOP項目，將廢棄塑料循環利用，降低環境污染。全球海洋塑料污染備受關注，奧地利OMV公司提出終極循環經濟，ReOil過程將塑料廢料回收成合成原油，然后再加工成塑料工業的原料或燃料，該裝置每生產一公斤塑料廢料，就產生一升合成原油。
（1）抓住“油氣4.0+”和“動能轉換”新機遇，爭做行業領導者
“油氣4.0+”既要研發新技術，又要涉及行業、企業和組織變革，以適應新技術的應用。目前，技術發展呈現一種新舊交替的狀態：一方面要繼續深化現有技術，突破勘探開發瓶頸，降低成本提升價值；另一方面還要積極布局未來技術，促進生產消費業態變革。同時，數字化推動公司規劃、人員配備、采購和安全，在事故發生之前預測問題，提高油氣生產的整體效率，讓特定運營環境智能化，為油氣行業高效、安全、可持續發展提供保障，實現油氣資產價值最大化。適應“油氣4.0+”時代是油氣行業轉型的關鍵，需要有前瞻性戰略和投入布局，擁抱創新思維和實施顛覆性的創新技術，并將這些技術融入油氣運營的各個部分，實現低成本運營和可持續發展。
（2）高度重視數字化驅動的科技發展力量，深化傳統技術研發與數字化轉型的有機融合與系統構建
當前，油氣技術發展趨勢呈現三個特點：一是對現有技術升級，做到精度更準、效率更高、成本更低；二是智能化等顛覆性技術發展迅猛；三是新材料、新工藝等新興技術層出不窮。新技術為油氣行業注入新認識。人工智能技術讓傳統知識形成認知體系的速度數倍提升，能夠輔助其快速做出決策。未來，決策將越來越少地依靠經驗，而改為依靠數據。智能化改變的將不僅是油氣生產的效率和理念，更是對油氣商業模式的重塑。積極布局未來技術，強化以產業鏈為主導的數字化技術發展頂層設計，深化傳統技術研發與數字化轉型的有機融合，提升整體競爭力。
（3）穩步推進國際合作，構筑戰略合作平臺，通過聯合攻關突破發展瓶頸
在“油氣4.0+”時代，戰略合作平臺是企業間分擔風險、共享優勢的基石。成功的戰略合作伙伴關系是共擔風險的穩固體系，當商業風險、材料和制造風險或國家風險等被分擔時，合作伙伴間將發揮各自強項抵消風險。在合作過程中，信任和透明度是重中之重，同時合作的靈活性尤為重要，基于一個項目建立的合作協議模板應可在其他項目中調整改進。此外，國家石油公司和私募股權投資建立金融合作關系，是實現油氣行業下一階段經濟增長的助力。
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