埃克森的平衡法則
創(chuàng)新也是?松尿湴,康斯托克辯解說。但他承認(rèn),在?松,每一項新技術(shù)的開發(fā)都會受到管理團(tuán)隊的密切關(guān)注,而且總是以某個商業(yè)目標(biāo)為動機(jī)。例如,?松惭b了一個新的系統(tǒng)來監(jiān)控一個鉆機(jī)打新井時所消耗的能量,其根本目的是要減少打一口井的時間。
2005年?松瓎⒂昧艘粋名為“快速鉆井方法”的系統(tǒng),它利用安裝在
鉆頭后面的傳感器,測量如鉆頭的沖擊力、旋轉(zhuǎn)速度以及扭矩等因素。?松ㄟ^使用該系統(tǒng),最終將鉆井時間縮短了35%。
平衡記分卡(Balanced Scorecard)系統(tǒng)是?松靡院饬繀f(xié)同效果的一個方法。平衡記分卡是1990年代由羅博特·卡普蘭(Robert Kaplan)和大衛(wèi)·諾頓(David Norton)共同提出的一種測量體系,衡量企業(yè)的一舉一動是否有利于實現(xiàn)設(shè)定的遠(yuǎn)景或者目標(biāo),它所基于的理念是無法定量評價的工作就無法改進(jìn)。
據(jù)此,?松瓰殛P(guān)鍵業(yè)務(wù)設(shè)定了一些尺度,例如將鉆速提高35%或?qū)捰统杀窘档?0%。同時還有反饋回路,用于判斷那些目標(biāo)是否實現(xiàn),進(jìn)而調(diào)整戰(zhàn)略不斷彌補(bǔ)缺陷。
確定了經(jīng)濟(jì)目標(biāo)使得?松约捌渌捎闷胶庥浄挚ǖ墓灸軌蚋玫刈龀黾夹g(shù)決策。平衡計分卡團(tuán)隊(Balanced Scorecard Collaborative)的技術(shù)副總裁羅博特·歌爾德(Robert Gold)說。
?松硪粋重要的協(xié)同之道,就是從最終使用軟件的部門中派人參與到開發(fā)團(tuán)隊中。“我們將用戶部門的人安插到研究試驗室協(xié)助編寫代碼。” 康斯托克說:“以此確保開發(fā)出來的軟件在臺式機(jī)上可用且有用。”
湯姆·提歌(Tom Teague)曾經(jīng)效力埃克森18個年頭,期間帶領(lǐng)多個團(tuán)隊開發(fā)和支持多達(dá)30個用于上游部門的工程程序。他說軟件開發(fā)是一個合作型非常強(qiáng)的工作,它可能是應(yīng)業(yè)務(wù)部門的某個具體要求,也可能研發(fā)部門出于改進(jìn)某項操作的考慮而自發(fā)的行為。
提歌于1999年離開埃克森,在休斯敦成立了Protesoft公司,專門從事高度自動化行業(yè)的軟件整合業(yè)務(wù)。提歌說在他就職?松邪l(fā)機(jī)構(gòu)的18年期間,他在公司各個上游業(yè)務(wù)部門中建立了一個聯(lián)絡(luò)網(wǎng),使他能定期與各個部門就他們面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行溝通。
一次,提歌在溝通中得知油藏工程師遇到了困難,他們希望找到一個最具成本效益的方法來提高老油井的產(chǎn)量——超級計算機(jī)驅(qū)動的油藏模擬軟件未必適用老油井。以往當(dāng)老油井或氣井的氣壓下降時,工程人員通常會借助人工加壓的方法,例如在井底放一個泵或者往里面補(bǔ)氣。
于是提歌組建了一個軟件開發(fā)團(tuán)隊,首先確定油藏模擬軟件的商業(yè)需求,然后明確必備的條件。他說,最重要的是讓有關(guān)部門的一名工程師直接參與軟件代碼的開發(fā)工作。
“共同的商業(yè)目的好像一根線,將五花八門的想法串在一起。”提歌說:“我們這樣做并不是出于興趣,而是因為這能為埃克森帶來商業(yè)利益。”
據(jù)康斯托克說,關(guān)注商業(yè)需求是對設(shè)計和開發(fā)階段的延伸。一旦某個軟件投入使用,就會密切追蹤誰在使用它、什么時候用以及用了多久。最重要的是,它所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價值是多少。
康斯托克負(fù)責(zé)大約30個核心應(yīng)用軟件,有了它們,埃克森不僅能夠發(fā)現(xiàn)新的油氣資源,而且還能了解如何最好地利用這些資源,計算出將油氣抽取到地表的最佳速率,進(jìn)而實現(xiàn)產(chǎn)量和利潤的最大化。
這組軟件中包括三個核心信息系統(tǒng),是在位于休斯敦的埃克森上游研發(fā)中心開發(fā)出來的專用商業(yè)智能軟件,被埃克森視為制勝法寶。
在眾多軟件中,最具價值的當(dāng)屬4D地震成像技術(shù),它主要用于確定新的油氣資源所在位置。
在早期的
石油勘探中,很多公司只能通過觀察地表現(xiàn)象來確定打井的位置。那種方法鉆出來的井比較淺,而且成功與否很大程度靠運氣。通常鉆十口井,只有一口出油。直到上世紀(jì)30年代迎來了一次重大的變革,石油公司開始利用聲波勘探,能更好地探測地表以下的地質(zhì)情況。
1967年,埃克森在技術(shù)上更上一層樓,對休斯敦附近的一個油田進(jìn)行了3D地震勘測,拍攝出世界上第一幅顯示出深度的勘測圖片。經(jīng)IBM改進(jìn),?松邆淞松扇S地表圖像的計算能力。用以解析地震數(shù)據(jù)的計算能力和運算法則不斷改進(jìn),大大提高了3D軟件生成圖像的準(zhǔn)確度,信息量也大大增強(qiáng)。
在?松挥谛菟苟氐腃enter for Interactive Interpretation中心,你可以看到最先進(jìn)的地震成像技術(shù)。在那里,地質(zhì)學(xué)家和工程師甚至可以在地震數(shù)據(jù)的3D投影(依賴超級計算機(jī)和并行處理的改進(jìn))中走來走去。通過3D指示器——用于操縱虛擬環(huán)境中的物體的設(shè)備,可以規(guī)劃出一個新的礦井,油儲的效果和變化一目了然。
現(xiàn)在這個強(qiáng)大的系統(tǒng)又有了新的發(fā)展,其中添加了時間元素,或稱4D。通過匯聚不同月份、不同年份的地震數(shù)據(jù),地質(zhì)學(xué)家和工程師就能追蹤油儲的變化。
康斯托克說,這些先進(jìn)技術(shù)的綜合使用,對于提高?松@井成功率意義非凡,而這個成功率就是一個衡量技術(shù)協(xié)同的尺度。目前,埃克森的成功率已經(jīng)超過50%。而據(jù)美國能源信息管理局(Energy Information Administration)統(tǒng)計,在過去的十年中,整個行業(yè)的鉆井成功率約為35%。
要知道鉆一口深水井的成本高達(dá)6000萬美元,因此較高的成功率意味著無可比擬的優(yōu)勢。況且有了這項技術(shù),即使在更為復(fù)雜和困難的地質(zhì)結(jié)構(gòu)中,?松矒碛袊L試的機(jī)會。“現(xiàn)在我們的鉆井場面非常壯觀。” 康斯托克補(bǔ)充說,例如俄羅斯的庫頁島,油井從地面平臺鉆入地下,再水平鉆到距海岸6英里的海底——那里儲藏著石油。
虛擬鉆井:?松募夹g(shù)利刃
對于?松碧、開采以及生產(chǎn)環(huán)節(jié),第二關(guān)鍵的要素就是指導(dǎo)鉆井技術(shù)。埃克森是最早創(chuàng)建虛擬鉆井中心的石油公司之一,該中心用于在全球范圍內(nèi)監(jiān)測、分析和指導(dǎo)鉆井方位。安裝在鉆頭后面的傳感器能夠收集各種信息,從井深到鉆頭速度、進(jìn)出泥土的流量、氣壓和溫度等數(shù)十種數(shù)據(jù)。獲取的信息通過衛(wèi)星傳輸?shù)轿挥谛菟诡D的鉆井信息管理中心。在那里,工程師和地球?qū)W家們監(jiān)控這些數(shù)據(jù),進(jìn)而指導(dǎo)現(xiàn)場操作,這種操作好比外科醫(yī)生的工作。打井方位稍微偏離幾度,就會錯過目標(biāo)或破壞油儲,或?qū)е率蜐B出,或致使水滲入。
虛擬打井最大的優(yōu)點是,工程師與地質(zhì)科學(xué)家不必出現(xiàn)在
墨西哥灣、安哥拉或北海的
鉆井平臺上,就能指揮操作過程。
“如果我們只有一個權(quán)威專家,不可能讓他同時出現(xiàn)在所有這些地方。” 康斯托克說:“現(xiàn)在他只要呆在鉆井信息管理中心,就能指揮多處操作。”
這也是埃克森能夠在不減產(chǎn)的情況下,將地質(zhì)科學(xué)家的數(shù)量從1999年收購美孚時的3000人減少到現(xiàn)在的1500人的原因。
商業(yè)智能引導(dǎo)石油資源勘探
數(shù)字化能源鏈的第三個關(guān)鍵環(huán)節(jié),就是其專屬油藏模擬系統(tǒng),即EMPower,它對?松a(chǎn)石油和創(chuàng)造利潤影響最大。此前,?松约懊梨冢ū皇召徶埃┒紕(chuàng)建了各自的新一代模擬器,而EMPower正是強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手的結(jié)果。
康斯托克說,二者合并之后,本打算評估兩家公司各自研發(fā)的模擬器,選擇其中較好的那個。結(jié)果發(fā)現(xiàn)二者各有千秋,例如生成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的尖端技術(shù)。于是公司決定重新創(chuàng)建一個油藏模擬器,再投入6000萬美元,綜合兩個模擬器的最佳性能。
一旦?松晒Υ虺鲆豢诰,接下來的重要任務(wù)就是將資源開采出來,并在這個過程中確保石油及利潤的最大化。諸如早期在德州開采的那些傳統(tǒng)油井通常間歇性冒油,因此只要封好井口,就能好幾年不停地出油,坐享其成。
然而現(xiàn)在不同了,油藏管理成為一門極其復(fù)雜的科學(xué)。例如,一個油藏的含油量為1億桶原油,但如果不借助外力,大概只能產(chǎn)出2500萬桶。因此要想再生產(chǎn)2500萬桶,?松需要具備多種技術(shù)手段,例如安裝地下泵,或者補(bǔ)水補(bǔ)氣增壓。每一舉措都會增加成本,并可能造成消極影響。補(bǔ)水過多會造成油氣混合,外力干預(yù)還可能影響井內(nèi)本身的氣壓,而這些都會最終導(dǎo)致成本上升。
油藏模擬器通過復(fù)雜的、多年優(yōu)化的、且計算能力仍在不斷提高的運算法則,使得油氣公司能夠最好地規(guī)劃如何管理油藏。然而并不是每一個油藏或氣藏都需要通過一個超級計算機(jī)來確定如何管理那些資源,有時可能會白白浪費成本、專門技術(shù)以及運算資源。
對于這一問題,埃克森再次自力更生,利用內(nèi)部開發(fā)的技術(shù)找到了一個標(biāo)新立異的出路。上游研究部門創(chuàng)建了一個縮小版的EMPower系統(tǒng),運行在Linux集群以及一臺標(biāo)準(zhǔn)的臺式機(jī)或筆記本上。這樣一來,從每日10萬桶的油藏到每日1000桶的油藏,該軟件都能派上用場。
至于4年來EMPower究竟為公司創(chuàng)造了多少商業(yè)價值,康斯托克拒絕透露。但?松嫌窝芯靠偛檬返俜·卡斯安尼(Steve Cassiani)曾在2004年8月的一次演講中表示,EMPower是公司最歡迎的軟件。他們通過對五個使用EMPower管理資源的油田進(jìn)行小規(guī)模評估,了解到EMPower能讓?松偕a(chǎn)出1億桶石油。
去年9月在蘇格蘭阿伯丁舉辦的一個行業(yè)會議上,埃克森國際(Exxon International)的主席羅伯特·奧森(Robert Olsen)指出,北海的Beryl油田是?松牡浞。20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)該油田時,公司預(yù)估它的產(chǎn)油壽命為20年,產(chǎn)量可達(dá)6億桶石油當(dāng)量。然而30年后,在更有效的地震分析、更先進(jìn)的鉆井技術(shù)以及改良的油藏模擬軟件共同作用下,Beryl油田“老當(dāng)益壯”,有望再生產(chǎn)13億桶,超出最初的預(yù)估產(chǎn)量兩倍有余。若按今天的
油價計算,那就是420億美元。