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天然气产业链数字化转型路在何方?

2020年01月02日11:06 来源:石油策

慧正资讯:近年来,以“云大物移智”(云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能)为代表的新一波数字技术浪潮席卷各行各业。2008年以来,我国数字经济与GDP呈现出了逆势增长的发展态势。虽然油气企业也纷纷投入到数字化转型的浪潮中,但是伍德·麦肯兹2019年发布的研究报告显示,全球油气行业的数字化程度约为4.7(指数取值从0到10),位居倒数第五,远不如IT、通信和媒体娱乐等行业。可见油气行业的数字化转型依然存在很大的发展空间。现阶段我国天然气在产供储销环节的数字化转型取得了那些进展?未来走向何方?

上游勘探开发——生产方式转变

在12月13日召开的中国天然气行业大数据应用高峰论坛上,中国工程院院士韩大匡表示,目前,我国大数据与人工智能技术在油气勘探开发领域的应用处于初期阶段,技术实力较为薄弱。研究制定大数据驱动油气勘探开发的发展战略,在地震、钻井、测井、油藏描述与油藏工程、智慧油田建设与装备健康管理等主要技术更新换代方面重点发力,确立其主要研究内容、技术路线和发展规划,是促进我国油气勘探开发行业转型升级的关键所在。


一年前,中国石油勘探开发梦想云平台正式发布,引领中国石油驶入数字化转型发展的快车道,推动上游业务迈向建设智能油气田的新时代。今年11月27日,梦想云2.0发布,标志中国石油上游业务开启数字化转型新篇章。据中油瑞飞高级技术总监王铁成介绍,中国石油勘探开发梦想云以“两统一、一通用”(统一技术平台、数据湖,通用应用)为核心蓝图,搭建了通用的协同研究环境,实现勘探开发生产管理、协同研究、经营管理及决策的一体化运营,支撑勘探开发业务的数字化、自动化、可视化、智能化转型发展。上线应用以来,中国石油勘探开发梦想云平台已经积累了1.7PB的数据,覆盖48万口井,实现200多个应用模块云化集成,已经有90%的上游项目上线运行,涌现出大量创新应用场景,人工智能地震解释、测井智能解释效果良好,实现了从经验决策到科学决策的转变。

具体到如何科学制定气田生产策略的问题,韩大匡指出,气田生产应确定合理的储采比,并建设匹配的管道输气能力,保证下游长期稳定用气。目前我国气田的储采比大致在40:1的水平,距离(20~30):1的最佳水平,还有提高产能的空间。另外上游生产企业需优化气区总产能和总产量的比例,增加备用产能建设,使产能较产量有合理富余,以满足用气高峰期的生产需求。

其实不仅中国,全球的油气企业都已认识到了数据蕴藏的潜力。“油气行业数字化成熟度依然处于行业末尾,油公司和服务公司未来需要数字化转型,重塑数据与现实的关系。”斯伦贝谢北亚地区总经理赵刚指出,今后几年,油公司和服务公司的角色也会随着我们数字化的转型发生巨大变化。人工智能领域,云计算大部分替代人的复杂性的劳动。以斯伦贝谢推出DELFI勘探开发一体化平台中的智能钻井模块为代表,可以自动生成钻井设计,井下传感器会与模块相连,自动更新油藏模型,同时自动生成新的钻井设计,指挥具有数据接口的钻机进行实时调整,实现钻遇率最大化,同时可以实时更新油藏模型。

中游油气储运——数字管网建设

12月9日,国家油气管网公司挂牌成立,需要在信息披露上做更加深入的工作,国家数字管网平台建设势在必行。对此,上海石油天然气交易中心总经理助理陈刚认为,数字管网项目的设计将基于云架构建设数据、平台和应用服务,形成统一的共享服务平台。未来,平台将在信息发布、综合监督、辅助决策等方面发挥重要作用。

为了保障国家管网公司将剩余管输和储存能力向社会公平开放,信息公开是前提。上气点、下气点、加气站的位置都要公开,设立统一的开口和计量标准,从而使参与者都可以依法合规地申请使用管网资源。

数字管网也是为了满足综合监管的需求。管网公司成立的初衷是构建“全国一张网”,有利于更好地在全国范围内进行油气资源调配,提高油气资源的配置效率,保障油气能源安全稳定供应。“众多管网形成的复杂系统综合利用效率如何确定?都需要大量的数据分析来提供依据。”陈刚说。

通过大数据分析与挖掘来辅助决策,也是数字管网建设的目的之一。我国油气管网的密度仅是欧美成熟市场的1/8,截至2018年年底,我国累计建设油气长输管道里程数为13.6万公里。根据国家发改委和能源局联合发布的《中长期油气管网规划》要求,到2020年,全国油气管网规模达到16.9万公里;2025年管网规模达到24万公里。未来管网建设工程量巨大,但哪里需要扩建、新建,也要根据大数据辅助决策。

除此之外,智能化技术在加快管道建设、保障天然气安全稳定供给方面也发挥着重要作用。“大型油气管网的安全运行,需要集中调控,实时监控和故障预测。”中国石油天然气管道局副总工程师薛振奎介绍,目前,中国石油提出了“智慧管网”的建设理念,将应用“端+云+大数据+物联网”的信息技术,在深化智能管控的技术基础上,对老旧管线全部进行数字化恢复并进行智能化升级,新建管线全部按照“智慧管网”的标准建设,实现智能化无人施工、远程智能管控运维,全面打造覆盖全国的“智慧管网”。

对于未来的天然气市场交易模式,陈刚指出,国家管网公司管运输,它就担任托运商的角色,类似于商品贸易中的快递公司。未来,消费者购买天然气必然要涉及商品市场、管容市场和衍生品市场,从购买者的便利性来考虑,这三个市场肯定要融合成一体的。最终的交易模式会融合在一个平台,天然气交易平台、管容交易平台和期货交易平台的集成可以类比为淘宝、京东这样的平台,既要销售又要运输,还能锁定价格。

下游交易定价——挖掘数据价值

上海石油天然气交易中心总经理助理陈刚介绍了交易中心E-GAS平台数据库的建设情况。E-GAS平台数据库由上海石油天然气交易中心提供天然气行业的交易数据及会员单位提交的数据,由中国经济信息社提供支撑性基础数据。目前,平台包括国内天然气行业地图、LNG国际贸易地图、天然气行业资讯三大板块,我国天然气产、供、储、销四个环节的基础信息已经实现了基于GIS地图的可视化。

目前上游企业的生产数据还没有向市场公开发布,如何给油气勘探开发企业公开数据提供商业驱动是接下来需要解决的问题。中游管网的部分数据已经根据国家要求向公众披露,三大油公司已经各自公开天然气管网和设施信息,但还没有形成统一、便捷的平台。下游城市燃气的经营权也已经梳理清楚,下步交易中心希望能把城市燃气的销售量与当地经济发展结合起来,做出一些预测和建议。

长久以来,我国的天然气销售都没有形成一个市场化的价格。中国管道气价格最接近中国石油ERP系统成交价的加权统计,LNG价格可以参考中海油ERP系统中的成交价,这些是对已成交价格的忠实反映,而不能用于指导未来价格的确定。目前LNG储罐都已经配备了物联网设备,可以实时了解罐容量,LNG槽车也都有GPS定位和载重量的数据。正在筹备的天然气期货上市之后,由储气库、LNG储罐和LNG罐箱构成的天然气库存数据将受到市场的重点关注。如何整合这些零散的数据,集成到一个平台上,实现信息的透明化,是天然气价格市场化的重要一环。

对于城市燃气企业,充分利用数据,有助于提高服务质量和经营效率,从而取得竞争优势。北京燃气集团总工程师韩金丽在介绍北京燃气集团大数据平台建设时坦言,过去,传统燃气行业对数据不够重视,系统分散建设,数据共享存在困难。面对数字化变革给城市燃气行业在生产经营、运营管理以及客户服务等方面带来的重重挑战,传统燃气行业应在充分发挥自身原有资源与经验的同时,运用大数据等新技术优势,推动新技术与传统业务的深度融合,将大数据思维、能力融入到企业的所有环节中,养成用数据管理、用数据决策、用数据创新的习惯,真正实现新技术赋能于传统业务。

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