“編號03375號漁船請駛離海上油田作業(yè)區(qū)域。”正在喊話的是秦皇島32-6油田海上巡邏無人機。在渤海灣藍天碧海的銜接處，矗立著約兩個足球場大小的生產平臺，一些危險操作正在由機器人替代，海洋巡邏、海纜巡檢、低空運輸均由無人機執(zhí)行。

中國海洋石油集團有限公司（以下簡稱中國海油）旗下這座開采逾20年的老油田，正在重新煥發(fā)生機，成為我國首個具有最先進智能技術的海上智能油田。這一探索不僅關乎“智慧海油”的建設，對行業(yè)數智化的重構無疑也有著借鑒價值。

中國海油董事長汪東進表示，公司將緊盯油氣行業(yè)發(fā)展新趨勢，力求抓住新一輪科技革命數字化、智能化融合發(fā)展為油氣產業(yè)帶來的新契機，加快推動公司數字化、智能化轉型，為保障國家能源安全和加快綠色轉型作出更大貢獻。

萬物智聯

我國首個海上智能油田建成投產

秦皇島32-6油田最近多了兩個新“同事”——無人機和巡檢機器人。無人機多用于海管海纜巡檢、低空運輸、監(jiān)控船舶拋錨和海管溢油，機器人能自動識別配電盤儀表狀態(tài)、實時采集局部放電信息、監(jiān)測有毒有害氣體、代替人工配電盤各類開關自動操作等。

這一切都與智能化建設有關。10月15日，我國首個海上智能油田建設項目——秦皇島32-6智能油田項目（一期）全面建成投用。在現代信息技術的賦能下，32-6實現了安全、油藏、注采和設備設施的智能化管理以及遠程操控管理，從而實現海上油田無人化少人化、油藏研究可視化、生產運營協同化、戰(zhàn)略決策科學化等多方面升級。

“秦皇島32-6智能油田建設項目（一期）建設周期短、業(yè)務范疇廣，技術復雜，管理難度高。工程技術團隊委派20余位業(yè)務和技術專家，帶領100余人的實施隊伍連續(xù)奮戰(zhàn)了500多個日夜。”海油發(fā)展工程技術分公司項目經理田迪說。

作為行業(yè)內的開創(chuàng)性示范項目，32-6智能油田管理系統具有完全自主知識產權，項目組總計編寫了130多萬行代碼，形成了八大核心技術，構建了100余組算法模型，開發(fā)了1600多個業(yè)務功能點，涵蓋了生產運行全業(yè)務鏈條，項目獲得29項知識產權。

渤海智能油田建設專項工作組組長林楊表示，秦皇島32-6智能油田的目的是提高海上平臺的生產監(jiān)測、預警診斷、主動優(yōu)化、遠程操控、協同運營和輔助決策，實現一體化智能管控。從一期來看，截至目前，核心業(yè)務數字化覆蓋率已達90%，海上平臺基本實現光纖全聯通和無線信號的全覆蓋，骨干網絡帶寬從此前的40MB提升至10GB。

值得一提的是，正是帶寬容量這一關鍵變化，讓油田離全面智能化又近了一步。在幾百公里外的陸地生產操控中心就可以對油田生產進行實時監(jiān)測和遠程智能巡檢，實現對海上設施的遠程操控、應急響應，以及跨專業(yè)、跨部門、跨地域的協同指揮決策。

“平臺有400多個智能攝像頭和26000多個數據采集點，可以24小時實時獲取生產數據，每秒采集量多達10萬余條，年數據量高達6TB。將這些實時的生產數據匯總形成大數據湖，從而實現預警診斷、主動優(yōu)化和輔助決策等智能化管理。”林楊表示，油田智能化的實質是高度融合數字技術和油田技術，將油田全鏈條業(yè)務數據化，并借助人工智能、物聯網等技術實現智能化管控，讓數字成為資產，實現數字資產全聯接。

日前，在參觀平臺過程中，記者走到一區(qū)域時，手環(huán)突然不斷震動，發(fā)出提醒。對此，秦皇島 32-6油田CEPJ總監(jiān)李祖君介紹，該區(qū)域是平臺系統設定的“電子圍欄”試點區(qū)域。“電子圍欄”是根據作業(yè)和安全風險管理需要，對海上平臺高風險作業(yè)區(qū)域做出的設置，當人員闖入電子圍欄區(qū)域時，他們佩戴的智能手環(huán)會震動報警，提示人員已進入危險區(qū)，應盡快遠離。

“電子圍欄”便是安全管理的方式之一。據了解，智能安全管理系統還包括通過應用UWB定位、AI人工智能識別、角位移感知等技術，融合三維數字引擎實現海上平臺人員精準定位、視頻智能報警、風險分級管控、應急狀態(tài)聯動，以及對人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、管理漏洞的自動報警，實現安全管理智能化。比如，對于人員在生產區(qū)吸煙、不戴安全帽等不安全行為或緊急情況，系統都會自動報警。

與此同時，智能化讓海陸協同更為頻繁。“CEPJ-CAM-211監(jiān)視畫面突然無顯示，您看這個現象是什么問題？”在參觀時，記者正好遇到海上儀表師連線專家正在排查某一故障原因。

據了解，當時在中控人員發(fā)現某處信號異常后，海上儀表師便立刻通過手持終端PDA上報異常，并尋求專家遠程協助指導。通過陸地專家查看相關信息與設計圖紙后，相繼要求排查中控外部接線箱中電源連接、光電轉換器工作是否異常，光纖正常與否。在工作人員進行光纖通斷檢測時，光纖接收末端未能收到可見光，這就意味著該段光纖存在斷裂處。最終，通過相關人員檢查光纖節(jié)點，進行處理并恢復正常，故障完美解決。

“過去我們出現任何問題，只能等著專家親自來平臺解決，人力、物力、時間浪費巨大。而現在一般性問題均可通過PDA與專家進行可視化連線，在專家指導下排除故障。”上述海上儀表師說。

事實上，除了平臺內部便于管理外，對于伸手不見五指的深海下操作而言，智能化更是帶來了革命性的變革。

中海石油（中國）有限公司天津分公司（以下簡稱中海油天津分公司）科技與信息化部經理蘇彥春坦言，32-6油田是渤海油田首個大型河流相油田，距離正式投產已有20年。過去油井生產一旦出現異常，油藏工程師需要協調海陸兩域多部門，調閱大量數字資料，聯合多位專家現場勘查、會商研究，才能制定合理的改善措施。這個過程往往長達數天，工作量大，調度資源眾多，油田經濟損失高。

“智能油田建設打通了平臺全產業(yè)鏈、貫通了各個部門，油藏工程師通過數據終端就可以全面高效查詢油田生產運行數據，對設備設施進行綜合診斷評估。”油藏工程師李金蔓表示，人工智能和大數據技術通過深入學習油藏專家?guī)资甑墓ぷ鹘涷?，可以自動歸因分析，智能生成最優(yōu)解決方案。以油藏潛力研究為例，可由385分鐘降至15分鐘。

“通過智能化操控打開海底油藏‘黑箱’，實現油藏資源精細化、可視化管理。針對不同黏度、不同油藏類型及不同能量的油藏，可以實現分層注采，動態(tài)調配注采方案，降低油田自然遞減率。依托智能化設備設施，32-6油田200多口油井可以實時監(jiān)測跟蹤，真正做到精細管理。”蘇彥春說。

增儲上產、降本增效

為渤海油田綠色發(fā)展保駕護航

“海上油田智能化建設不單單是新增若干個傳感器、計量儀、攝像頭，智能化應用場景的背后是石油企業(yè)對增儲上產、提質增效孜孜不倦的追求。”中海油天津分公司總經理曹新建對智能油田充滿期待。

渤海油田是中國海洋石油工業(yè)發(fā)源地，按中期發(fā)展規(guī)劃，2021年將建成年產3000萬噸原油生產基地；2025年上產4000萬噸油當量，成為國內原油生產的中堅力量。

然而，實現這一目標并非易事。以秦皇島32-6油田為例，目前累計生產原油突破4000萬方，步入特高含水期，地質油藏情況復雜，調整井自然遞減大，剩余油研究難度大，油田穩(wěn)產形勢嚴峻。

探索將大數據、人工智能等技術賦能勘探開發(fā)生產全過程，從而實現增儲上產，這是渤海油田推進智能化建設的重要驅動力，而這一工作推進的另一個出發(fā)點則是降本增效。

“2014年至今，中國海油持續(xù)開展質量效益年和應對低油價活動，渤海油田全額桶油成本從超過60美元/桶持續(xù)下降并維持在30美元/桶上下，但目前這個成本已到了瓶頸。”中海油天津分公司生產部經理王玉坦言，現有的傳統降本增效手段已經無法完全滿足企業(yè)高質量可持續(xù)發(fā)展的需求，需要新一代的信息技術賦能，探索新的效益增長模式。

秦皇島32-6油田成為第一個試驗地。“我們采用先進的技術平臺，將信息技術與油氣生產核心業(yè)務深度融合，使秦皇島32-6這個20年的老油田具備了全面感知、整體協同、科學決策和自主優(yōu)化等顯著的智能特征，生產效率將提升30%，提升產量的同時降低操作維護成本5%-10%、減少用工20%。”中海油天津分公司副總經理陳寶潔介紹說。

據介紹，此前需要海上工作人員每天花費超過兩個小時的時間駕船巡視作業(yè)區(qū)域，進行觀測海纜狀況、驅離無關船只等機械性工作，不僅成本高，還存在較高風險系數。如今，通過無人機進行巡航，可以有效降低成本和安全事故率。

生產安全也不再是人工發(fā)現問題進行事后處置，而是通過大數據實現風險預警，提前優(yōu)化和修正，實現油田現場高效的安全管控。“對原油主機、電潛泵、原油外輸泵等關鍵設備，依靠實時監(jiān)測和大數據就可以做到風險故障事前預警，維保策略根據大數據優(yōu)化，這樣就能把設備維修總成本控制到最優(yōu)，全面提升設備全生命周期管理的科學性。”林楊舉例說。

據介紹，秦皇島32-6智能油田項目（一期）建設投資1.3億元，預計每年可帶來3000多萬元的直接效益，考慮每年投入的運維成本，預計六年內可收回投資。

在降本增效的同時，綠色發(fā)展也在同步推進。岸電的連接不僅是32-6油田智能化改造的關鍵一環(huán)，也是上游油氣開發(fā)領域可持續(xù)發(fā)展和實現“碳中和”的基礎。

據介紹，以往海上平臺主要通過自建發(fā)電機組發(fā)電，以油田產出的原油、天然氣或者柴油為燃料 ；岸電則是將陸地電網的電力通過海底電纜輸送至海上平臺，為海上平臺供電。

“原油生產對電力的需求是很大的。”秦皇島32-6作業(yè)公司CEPJ電氣師張超明介紹，秦皇島32-6油田CEPJ平臺配備的是四臺原油發(fā)電機，每天每臺的發(fā)電量在14萬千瓦時左右。這樣的發(fā)電量，僅能夠維持現有的基本生產需求。電力供應的瓶頸，也限制了油田的滾動開發(fā)和公司增儲上產的目標。

秦皇島32-6油田EPP平臺是我國首座海上電力樞紐平臺，裝機容量280兆瓦，是原來32-6油田所有發(fā)電機總裝機容量的2.6倍。岸電電力的接入，不僅是中國海油藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，也是渤海灣綜合治理攻堅戰(zhàn)的重要舉措，在解決油田開發(fā)電力瓶頸的同時，也為渤海油田綠色發(fā)展保駕護航。岸電投入使用后，秦皇島32-6油田全部13臺原油發(fā)電機退出運行。僅岸電項目一項，預計年均減少二氧化碳排放15萬噸，減少氮氧化物排放2216噸，年均節(jié)約6.42萬噸標煤。

若擴大到秦皇島曹妃甸整個區(qū)域，減排更是可觀。根據國家能源局數據顯示，陸上電網發(fā)電效率是海上自發(fā)電的1.6倍。引入岸電工程后，預計整個秦皇島曹妃甸區(qū)域高峰年節(jié)約能源約8.59萬噸標煤，減少二氧化碳排放18.6萬噸。

抓住數智化契機

建設國際一流能源公司

秦皇島32-6智能油田的建設是中國海油加快數字化轉型、助力建設中國特色國際一流能源公司的生動探索，也是全球油氣行業(yè)力求抓住新一輪科技革命數字化、智能化融合發(fā)展新契機的一個縮影。

能源電力、石油天然氣行業(yè)具有天然的網絡化、基礎設施屬性，生產、儲運、消費等各個環(huán)節(jié)伴隨大量數據產生，是數字化技術應用和發(fā)展的主要陣地。

早在50多年前，數字技術就被應用于地震勘探等領域，到20世紀90年代至21世紀初，BP、殼牌、雪佛龍等國際石油公司均開始將數字化轉型作為重要戰(zhàn)略舉措，充分利用新技術，改造傳統流程、創(chuàng)新生產模式和商業(yè)模式，降低油氣生產成本，提高企業(yè)競爭力。

近年來，在全球能源變革、國際政治經濟局勢多變的格局下，隨著物聯網、大數據、人工智能等新一代技術的廣泛開發(fā)應用，智能油田、未來油田等建設力度進一步加大，以期重塑未來發(fā)展優(yōu)勢。

例如，殼牌在數字孿生技術應用上動作頻頻，此前與Aveva公司簽署合作協議，通過打造工程數據倉庫，支持數字孿生技術在管理資產生命周期中的應用。

斯倫貝謝不斷加強公司機器學習和云計算能力，曾與阿布扎比AIQ、G42兩家公司就石油和天然氣行業(yè)的人工智能、機器學習和數據解決方案的開發(fā)部署進行合作；還與IBM旗下紅帽合作，希望將混合云計算技術與油氣行業(yè)相結合，未來創(chuàng)建一個數字平臺。

BP利用數字化技術實施IoT（物聯網）和IT整合、數字孿生仿真，99%的油氣井配備傳感器，建立2000千米光纜，每分鐘采集500萬個數據，形成6PB儲存分析能力，供BP世界各地工程師訪問，設施可靠性由88%提升到95%，降低因設施停產造成的產量損失。自2014年以來，每年可節(jié)省10%-15%的勘探成本。

相比于國際領先石油公司，國內石油公司智能油田建設起步相對較晚，但近年來奮起直追，效果已在逐步顯現。

2008年，中國海油開始數字油田建設，2014年開展智能生產（狹義智能油田）試點，2016年啟動廣義智能油田建設和各專業(yè)智能化頂層設計。2020年正式發(fā)布《中國海油數字化轉型頂層設計綱要》和《智能油田頂層設計綱要》。

在中國海油科技信息部總經理周建良看來，這是積極響應國家智能化戰(zhàn)略，在“兩化融合”“產業(yè)數字化”“中國制造2025”“智能+”等國家戰(zhàn)略部署上做出相應的舉措。

2019年以來，黨和國家高度重視數字化轉型工作。2020年8月21日，國資委發(fā)布《關于加快推進國有企業(yè)數字化轉型工作的通知》，明確引導國有企業(yè)加快改造提升傳統動能、培育發(fā)展新動能。打造能源類企業(yè)數字化轉型示范，加快建設推廣智慧電網、智慧管網、智能電站、智能油田、智能礦山等智能現場。

按照“十四五”規(guī)劃部署，我國將培育壯大人工智能、大數據、區(qū)塊鏈、云計算、網絡安全等新興數字產業(yè)，賦能傳統產業(yè)轉型升級，催生新產業(yè)新業(yè)態(tài)新模式，壯大經濟發(fā)展新引擎。

油氣行業(yè)的發(fā)展趨勢則讓數智技術在該領域的戰(zhàn)略地位陡升。近年來，世界經濟處于深度調整期，能源行業(yè)轉型提速，國際油價持續(xù)承壓，油氣勘探和開采難度加大，油氣生產安全環(huán)保面臨的挑戰(zhàn)越來越大。而數智化帶來的管理模式、生產模式和商業(yè)模式讓變革充滿“無限可能”，對于油氣行業(yè)而言，意味著新契機。

“通過數字化轉型實現降本增效已經成為行業(yè)共識。”周建良介紹說，眾多油氣企業(yè)希望從利潤率低的重資產業(yè)務轉向利潤率高的技術密集型業(yè)務，在總體支出削減情況下依然增加數字化的投入。新冠肺炎疫情也在一定程度上加速了油氣行業(yè)數字化轉型的進程。

特雷斯數據顯示：2019年，3000多家油氣公司在油井及相關基礎設施運營方面花費約1萬億美元，如果加速自動化和數字化進程，可減少約10%的開支。普華永道預測，到2025年，油氣公司上游業(yè)務通過人工智能技術應用可節(jié)省1000億美元至1萬億美元的資本和運營支出。

2025年完成“七年行動計劃”，2035年進入全球石油公司第一陣營，2050年成為中國特色國際一流能源公司——對于有著這樣發(fā)展目標的中國海油而言，數智化轉型更是意義重大。

“面對增儲上產任務艱巨、降本難度增大、作業(yè)難度與日俱增等內外部諸多挑戰(zhàn)，數字化、智能化技術是實現企業(yè)目標的重要推動力。”周建良認為，在企業(yè)管理方面，通過流程的數字化和智能化可變革傳統管控模式、優(yōu)化崗位配置，推進企業(yè)管理層從重復性低價值的管理工作向應急性高價值的運營分析方向轉變；在生產運營方面，數智化技術可有效推進生產現場無人化、少人化，將生產操控由現場轉向后端指揮中心進行集中化、專業(yè)化管理轉變，推動生產方式變革、降低現場生產成本，提高企業(yè)生產效率。

繪就智慧藍圖

2025年底初步建成全集團智能油田

2035年公司智能化水平居于國際一流的目標，推動公司數字化轉型，向智慧海油邁進，使新一代信息技術成為公司高質量發(fā)展的重要生產力……中國海油未來的智慧藍圖已經繪就。

汪東進表示，要積極順應全球能源行業(yè)發(fā)展新趨勢，加快推動公司發(fā)展轉型，實現從傳統管理模式向現代化、數字化、智能化跨越；要高度重視數字化技術對降本增效的作用，加快推進智能油田和工業(yè)互聯網建設、深化“互聯網+”模式創(chuàng)新，推動公司提質增效再上新臺階。

中國海油《智能油田頂層設計綱要》提出，將通過云計算、物聯網、大數據、人工智能等數字技術與勘探開發(fā)核心業(yè)務深度融合，推動生產方式轉變和管理流程優(yōu)化，實現“現場作業(yè)無人化、油藏研究可視化、生產運營協同化和戰(zhàn)略決策科學化”四個典型應用場景建設，助力中國特色國際一流能源公司的建設。

按照規(guī)劃部署，中國海油計劃在2020年至2025年預計投入24億元開展智能油田建設。其中，2020-2021年，標桿試點探索；2022-2023年，持續(xù)運營優(yōu)化；2024-2025年，全面推廣建設，預計2025年底初步完成全集團智能油田建設。

根據摩根大通預測，大型石油公司推動數字化轉型帶來的成本節(jié)約潛在空間約3000億美元。周建良預計，中國海油通過智能油田建設可取得全方位成效：提高新發(fā)現可采儲量10%，增加油氣產量6%，減少設備設施維修費用15%，降低鉆井作業(yè)成本15%，降低作業(yè)費與建造成本16%，未來五年將累計獲得超過142億元的直接效益。同時，通過推動智能油田建設，將在提高公司管控能力、防范安全風險、提高工程項目質量、減少和控制用工數量、提高勞動生產率、改善員工工作條件等方面帶來顯著間接效益。

目前，相關的探索已經取得階段性的成效。據介紹，中國海油近年來通過采用無人平臺開發(fā)模式降低操作成本，目前已完成11個無人平臺改造，預計未來五年將陸續(xù)投產34座無人平臺；加快推進生產操控中心和生產指揮中心建設，配合岸電項目，逐步推進海上平臺無人化、臺風生產模式常態(tài)化；建成勘探開發(fā)一體化數據中心，打造智能油田“一湖數據”，為數據集成統一共享打下堅實基礎；建成國內首個海油工程數字化技術中心，大幅提升裝備作業(yè)效率和安全水平。

“秦皇島32-6智能油田是中國海油結合企業(yè)發(fā)展規(guī)劃和業(yè)務自身需求有針對性智能化建設的探索，具有鮮明的企業(yè)特征，對于今后管理模式和生產方面轉變具有重要借鑒意義。”周建良稱。

在他看來，智能油田建設首先是業(yè)務變革，應由業(yè)務部門來主導，從業(yè)務需求出發(fā)、緊盯業(yè)務價值，提升生產運營效率，同時要有堅定的戰(zhàn)略決心，制定企業(yè)級轉型戰(zhàn)略。其次，數據是核心，要開展數據治理、建設數據湖來實現數據資產化管理，實現數據采集源頭唯一 、數據標準統一、數據質量可信、數據應用共享，全面支撐智能化應用。此外，將加強平臺賦能，基于統一的智能油田云平臺，實現業(yè)務經驗有效沉淀、數據資產逐步積累、技術架構平滑演進，逐步提升企業(yè)的數字化能力。當然，組織保障也必不可少。“油田智能化建設是油田管理模式和生產方式的變革，需要一支具有強執(zhí)行力、跨專業(yè)能力的隊伍作保障，全面參與智能油田的設計、建設及運營。”周建良稱。

桑田碧海須臾改。一場數智化的變革，正向油氣行業(yè)奔涌而來，在萬里大海上鋪陳出新圖景。