世界石油工業(yè)已開(kāi)采了1萬(wàn)億桶石油，剩下的石油如何開(kāi)采利用
如果從1895年美國(guó)賓夕法尼亞州鉆成第一口油井算起，世界現(xiàn)代石油工業(yè)迄今已走過(guò)113年的歷史。沙特阿美公司CEO朱馬曾樂(lè)觀地估計(jì)：現(xiàn)有1.2萬(wàn)億桶探明儲(chǔ)量，全球待發(fā)現(xiàn)油田儲(chǔ)量和提高
采收率可獲得約2萬(wàn)億桶（不算非常規(guī)資源1.5萬(wàn)億桶），石油總資源量將超過(guò)3萬(wàn)億桶。在過(guò)去的100多年中，人類(lèi)已經(jīng)開(kāi)采了約1萬(wàn)億桶石油，剩下的石油如何開(kāi)采利用？最近，美國(guó)《石油工藝雜志》網(wǎng)絡(luò)版發(fā)表署名特德·穆恩（TedMoon）的文章，提出“運(yùn)用數(shù)字技術(shù)取得下一個(gè)萬(wàn)億桶石油”。
數(shù)字油田正在成為現(xiàn)實(shí)
穆恩指出，為了滿足全球能源需求，技術(shù)在
勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域仍然扮演著至關(guān)重要的角色，而數(shù)字技術(shù)將帶來(lái)最重要的影響。最近十年出現(xiàn)了“數(shù)字油田”這個(gè)術(shù)語(yǔ)，用來(lái)描述跨越地理?xiàng)l件限制，通過(guò)信息技術(shù)（IT），實(shí)時(shí)或接近實(shí)時(shí)地監(jiān)控和管理油田所有的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)運(yùn)行情況。
今后幾十年，數(shù)字油田將幫助人們勘探開(kāi)采下一個(gè)萬(wàn)億桶石油，油氣行業(yè)將在較短時(shí)間內(nèi)取得巨大進(jìn)展。而幾年前，人們還只是在探討數(shù)字油田的概念，諸如如何安置更多的傳感器來(lái)采集數(shù)據(jù)，如何使地下生產(chǎn)與地面經(jīng)營(yíng)計(jì)量一體化。現(xiàn)在，整個(gè)行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字化實(shí)施階段，很多公司根據(jù)數(shù)字信息流，重新設(shè)計(jì)自己的工作流程和組織結(jié)構(gòu)。從現(xiàn)在起10年內(nèi)，情況將發(fā)生巨大變化，業(yè)務(wù)過(guò)程中的技術(shù)力量越來(lái)越強(qiáng)，從而為真正的實(shí)時(shí)生產(chǎn)運(yùn)作優(yōu)化提供更多的數(shù)據(jù)和機(jī)會(huì)。
根據(jù)摩爾定律（該理論創(chuàng)立于40年前，認(rèn)為數(shù)字電子設(shè)備的性能將按指數(shù)速率大幅提升，每?jī)赡攴环磥?lái)30年的計(jì)算能力將是現(xiàn)在的215倍。而且，技術(shù)開(kāi)發(fā)和實(shí)施呈周期性規(guī)律，雪佛龍公司前副總裁鮑爾說(shuō)，新周期的技術(shù)效率將比現(xiàn)在提高10倍，10倍計(jì)算能力的提升足夠改變技術(shù)基礎(chǔ)及相關(guān)工作過(guò)程。運(yùn)算能力大提升將從幾個(gè)方面對(duì)能源系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響并使之發(fā)生巨大變化。
為了最后一萬(wàn)億桶
全球新近的大規(guī)模油氣發(fā)現(xiàn)和開(kāi)發(fā)把石油行業(yè)帶到更深水域、極地環(huán)境、
非常規(guī)油氣藏和政治敏感地區(qū)。為了取得成功，石油業(yè)需要更加依賴(lài)數(shù)字技術(shù)，使員工可以遠(yuǎn)離不安全的實(shí)際環(huán)境，在遠(yuǎn)程完成決策制定和執(zhí)行工作。另外，還將更多地利用機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和自動(dòng)控制。這一趨勢(shì)將擴(kuò)展到計(jì)量裝置，也就是說(shuō)要把測(cè)量裝置送到
儲(chǔ)層中。
自動(dòng)化也將影響石油行業(yè)的傳統(tǒng)大功率裝備。隨著技術(shù)的發(fā)展，施工人員將使用新一代地震采集設(shè)備，如可以?xún)?chǔ)存大量信息的永久性記錄儀。還有更好的物理算法，以更高的精度、更短的生產(chǎn)周期，模擬油藏的生產(chǎn)過(guò)程。
斯倫貝謝公司負(fù)責(zé)信息解決方案的蘭德格倫說(shuō)，在生產(chǎn)中，需要迅速提取樣本和過(guò)程數(shù)據(jù)來(lái)做決策并實(shí)施及時(shí)控制，使工作按照要求的工況運(yùn)行。數(shù)據(jù)采集、分析、反饋的緊迫性日益增強(qiáng)，油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集頻率已經(jīng)從以前的每月一次，變成現(xiàn)在的每天一次，這樣控制人員能更及時(shí)有效地把握油藏變化。
數(shù)字化趨勢(shì)將繼續(xù)發(fā)展，自動(dòng)化程度也將隨之進(jìn)一步提高。當(dāng)數(shù)據(jù)采集實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化時(shí)，就可以利用軟件設(shè)定一個(gè)預(yù)警值，當(dāng)數(shù)據(jù)嚴(yán)重偏離5日動(dòng)態(tài)平均水平時(shí)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，進(jìn)而采取自動(dòng)診斷和干預(yù)程序。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在煉油廠應(yīng)用了很多年，現(xiàn)在開(kāi)始在油氣田推廣應(yīng)用。
擠出每一滴油
讓走下坡路的老油田竭盡全力“發(fā)揮余熱”，數(shù)字技術(shù)將起到越來(lái)越大的作用。這些老油田還有50%剩余可
采油氣，采取更復(fù)雜的選擇性
完井、根據(jù)用戶需要設(shè)計(jì)
壓裂作業(yè)等，都是技術(shù)發(fā)展方向。
BP集團(tuán)在阿布扎比的一位經(jīng)理羅伯特說(shuō)，世界60%的探明儲(chǔ)量在中東，超過(guò)7000億桶，如果通過(guò)數(shù)字技術(shù)實(shí)現(xiàn)增儲(chǔ)上產(chǎn)，將對(duì)產(chǎn)油國(guó)和世界石油市場(chǎng)具有重大意義。
BP計(jì)劃將其“先進(jìn)協(xié)同環(huán)境”（ACE）方案應(yīng)用到公司在世界各地的實(shí)時(shí)生產(chǎn)監(jiān)控和鉆井作業(yè)。ACE利用數(shù)字技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效作業(yè)、優(yōu)質(zhì)鉆井和油藏量管理，達(dá)到增儲(chǔ)上產(chǎn)的目標(biāo)。如用光纖快速傳送井下壓力溫度監(jiān)測(cè)信息；用永久安裝在海底的地震組合進(jìn)行時(shí)間推移地震；還有對(duì)油井和設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控、過(guò)程評(píng)估和生產(chǎn)優(yōu)化軟件。
應(yīng)對(duì)人才短缺
數(shù)字技術(shù)在油田應(yīng)用最多的還是虛擬團(tuán)隊(duì)和協(xié)同工作。和全球少數(shù)專(zhuān)家飛來(lái)飛去地處理項(xiàng)目相比，現(xiàn)在大部分管理者和大型服務(wù)公司選擇實(shí)時(shí)操作中心召開(kāi)虛擬會(huì)議，進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流并遠(yuǎn)程控制世界各地的很多設(shè)施。
人才是公司真正的財(cái)富，要讓他們?cè)谳^短的時(shí)間內(nèi)做出更好的決策。在人力資源有限的情況下，公司怎樣才能有效地管理那么多數(shù)據(jù)呢？IT提供商在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)還將繼續(xù)扮演關(guān)鍵角色。IT公司將提供革命性的數(shù)據(jù)管理和傳輸方案，給予用戶高分辨率的體驗(yàn)、改善所用的設(shè)備富裕程度、使用戶和設(shè)備之間的接口語(yǔ)言更加自然，從而使工作人員有更多的方法傳輸和共享數(shù)據(jù)，更輕松地解決問(wèn)題。
微軟Surface是一套桌面觸摸控制系統(tǒng)，比傳統(tǒng)的鼠標(biāo)鍵盤(pán)方式，更能使用戶在與數(shù)據(jù)內(nèi)容交互時(shí)感到自然。自然用戶界面和靈活的數(shù)據(jù)中心一個(gè)更大的作用，是有利于應(yīng)對(duì)知識(shí)管理的挑戰(zhàn)。
工廠化管理油田
由于數(shù)字技術(shù)提供了更好的協(xié)作平臺(tái)和更高效的決策過(guò)程，策略者在油田生產(chǎn)的地位也隨之發(fā)生了轉(zhuǎn)變。鮑爾說(shuō)，人將在戰(zhàn)略決策方面發(fā)揮作用。數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的復(fù)雜性在未來(lái)10年還會(huì)進(jìn)一步提高，以后的生產(chǎn)系統(tǒng)會(huì)更像現(xiàn)代煉油廠的控制室，由最新一代的計(jì)算系統(tǒng)控制所有日常運(yùn)行操作。生產(chǎn)系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，人們很難離開(kāi)IT技術(shù)的介入而獨(dú)立操作。
數(shù)字化工作流還將改善整體操作系統(tǒng)的效率，IT將為構(gòu)建和管理更長(zhǎng)更復(fù)雜的供應(yīng)鏈提供基本結(jié)構(gòu)。在油氣勘探開(kāi)發(fā)部門(mén)，需要考慮能源效率和排放控制（如二氧化碳），這些都需要更加深謀遠(yuǎn)慮的工廠化管理。
蘭德格倫說(shuō)，想做到工廠化管理油田，必須解決通訊和高速運(yùn)算問(wèn)題。期望有一個(gè)系統(tǒng)，可以通過(guò)無(wú)線設(shè)備將所有油井連接起來(lái)，以便輕松的傳輸數(shù)據(jù)和從運(yùn)行中心收發(fā)指令。這需要寬帶頻率，加強(qiáng)全球的無(wú)線連接，這個(gè)成本會(huì)高得的讓人不敢問(wèn)津。
更好的整合還需要在軟件上作出努力。公司需要構(gòu)建自己的軟件系統(tǒng)來(lái)運(yùn)行多種流程，有時(shí)甚至需要工程師按自己喜歡的方式編寫(xiě)代碼，所有這些都需要將數(shù)據(jù)和決策整合到一起。現(xiàn)在有一種新標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)作ProdML，其利用XML格式來(lái)交換數(shù)據(jù)和指令，由于尚處在起步階段，還需要不斷進(jìn)行開(kāi)發(fā)。要讓油田成為一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，需要更高的運(yùn)算處理能力。很多技術(shù)公司采取不同的方法提高自己的計(jì)算模擬器速度。微軟及其伙伴利用聚合伺服技術(shù)來(lái)提高運(yùn)算能力，從而實(shí)現(xiàn)并行計(jì)算，為地質(zhì)科學(xué)家和工程師提供所需的高性能運(yùn)算。
成本與防火墻
為了拓寬數(shù)字技術(shù)應(yīng)用范圍，還有成本和安全問(wèn)題需要解決。石油行業(yè)的分布范圍很廣，從臨近枯竭的老井到海上
鉆井平臺(tái)，不同領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)賬相差很多，不可能用一個(gè)解決方案來(lái)處理所有問(wèn)題。資本運(yùn)作的保守天性是增加開(kāi)支的阻礙，直到數(shù)字技術(shù)更加為人們所認(rèn)知，技術(shù)成為標(biāo)準(zhǔn)，投資回報(bào)變得可靠時(shí)，投資人才會(huì)關(guān)注并給予投入。
隨著更多的公司開(kāi)放光纖遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)，以適應(yīng)協(xié)作工作環(huán)境，在安全方面的顧慮也隨之而生。由于所有通訊線路都連接到互聯(lián)網(wǎng)上，不得不擔(dān)心數(shù)據(jù)損壞和系統(tǒng)感染病毒宕機(jī)的問(wèn)題。在一些關(guān)鍵的操作部門(mén)，需要專(zhuān)人從事IT監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)保證不出故障。
IT提供商在安全方面扮演了至關(guān)重要的角色，確保公司的保密數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)置于防火墻的保護(hù)之下。但在合作環(huán)境當(dāng)中，公司防火墻的過(guò)份保護(hù)可能會(huì)阻止溝通的順利進(jìn)行�；诨ヂ�(lián)網(wǎng)的私人共享網(wǎng)站也許是個(gè)可行的解決方案，互聯(lián)網(wǎng)提供的5GB虛擬空間的SkyDrive，可以將資料儲(chǔ)存在私人文件夾里，只有指定的人才能訪問(wèn)和使用。
改變管理是關(guān)鍵
阻止數(shù)字技術(shù)在油田推廣的最大障礙不在技術(shù)，而是人們接受新技術(shù)和新工作方式的態(tài)度。有些公司的學(xué)習(xí)速度較快，斯倫貝謝公司在這項(xiàng)變革方面已經(jīng)走在了前面，他們的一些資深經(jīng)理已經(jīng)試著通過(guò)新方法利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合作。
雖然油田運(yùn)作的微小改進(jìn)可以讓人們樂(lè)于嘗試更廣泛的技術(shù)升級(jí)，但管理變革面臨的挑戰(zhàn)依然存在。最近的一項(xiàng)研究顯示，油氣行業(yè)距離推行新技術(shù)還有多遠(yuǎn)的距離，這項(xiàng)研究被稱(chēng)作“高性能計(jì)算行動(dòng)”，由美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)委員會(huì)實(shí)施。這項(xiàng)研究對(duì)石油天然氣、醫(yī)藥、航空航天以及汽車(chē)四個(gè)行業(yè)在接受和推廣數(shù)字技術(shù)情況進(jìn)行了評(píng)估。
研究稱(chēng)，油氣行業(yè)已經(jīng)在宣傳數(shù)字技術(shù)，并改變企業(yè)的管理和組織。與其他行業(yè)相比，石油行業(yè)傳輸數(shù)據(jù)的距離要遠(yuǎn)得多，雖然推行數(shù)字技術(shù)的表現(xiàn)比其他行業(yè)好許多，但在適應(yīng)技術(shù)變化和商業(yè)需求方面還有很多挑戰(zhàn)。
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