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　　世界石油工業(yè)已開采了1萬億桶石油，剩下的石油如何開采利用

　　如果從1895年美國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113年的歷史。沙特阿美公司CEO朱馬曾樂觀地估計：現(xiàn)有1.2萬億桶探明儲量，全球待發(fā)現(xiàn)油田儲量和提高采收率可獲得約2萬億桶（不算非常規(guī)資源1.5萬億桶），石油總資源量將超過3萬億桶。在過去的100多年中，人類已經(jīng)開采了約1萬億桶石油，剩下的石油如何開采利用？最近，美國《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“運用數(shù)字技術(shù)取得下一個萬億桶石油”。

　　數(shù)字油田正在成為現(xiàn)實

　　穆恩指出，為了滿足全球能源需求，技術(shù)在勘探開發(fā)領(lǐng)域仍然扮演著至關(guān)重要的角色，而數(shù)字技術(shù)將帶來最重要的影響。最近十年出現(xiàn)了“數(shù)字油田”這個術(shù)語，用來描述跨越地理條件限制，通過信息技術(shù)（IT），實時或接近實時地監(jiān)控和管理油田所有的生產(chǎn)經(jīng)營運行情況。

　　今后幾十年，數(shù)字油田將幫助人們勘探開采下一個萬億桶石油，油氣行業(yè)將在較短時間內(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采集數(shù)據(jù)，如何使地下生產(chǎn)與地面經(jīng)營計量一體化。現(xiàn)在，整個行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入數(shù)字化實施階段，很多公司根據(jù)數(shù)字信息流，重新設(shè)計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)過程中的技術(shù)力量越來越強(qiáng)，從而為真正的實時生產(chǎn)運作優(yōu)化提供更多的數(shù)據(jù)和機(jī)會。

　　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，每兩年翻一番），未來30年的計算能力將是現(xiàn)在的215倍。而且，技術(shù)開發(fā)和實施呈周期性規(guī)律，雪佛龍公司前副總裁鮑爾說，新周期的技術(shù)效率將比現(xiàn)在提高10倍，10倍計算能力的提升足夠改變技術(shù)基礎(chǔ)及相關(guān)工作過程。運算能力大提升將從幾個方面對能源系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響并使之發(fā)生巨大變化。

　　為了最后一萬億桶

　　全球新近的大規(guī)模油氣發(fā)現(xiàn)和開發(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)需要更加依賴數(shù)字技術(shù)，使員工可以遠(yuǎn)離不安全的實際環(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)程操作和自動控制。這一趨勢將擴(kuò)展到計量裝置，也就是說要把測量裝置送到儲層中。

　　自動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，如可以儲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)過程。

　　斯倫貝謝公司負(fù)責(zé)信息解決方案的蘭德格倫說，在生產(chǎn)中，需要迅速提取樣本和過程數(shù)據(jù)來做決策并實施及時控制，使工作按照要求的工況運行。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有效地把握油藏變化。

　　數(shù)字化趨勢將繼續(xù)發(fā)展，自動化程度也將隨之進(jìn)一步提高。當(dāng)數(shù)據(jù)采集實現(xiàn)自動化時，就可以利用軟件設(shè)定一個預(yù)警值，當(dāng)數(shù)據(jù)嚴(yán)重偏離5日動態(tài)平均水平時就會自動報警，進(jìn)而采取自動診斷和干預(yù)程序。這項技術(shù)已經(jīng)在煉油廠應(yīng)用了很多年，現(xiàn)在開始在油氣田推廣應(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，世界60%的探明儲量在中東，超過7000億桶，如果通過數(shù)字技術(shù)實現(xiàn)增儲上產(chǎn)，將對產(chǎn)油國和世界石油市場具有重大意義。

　　BP計劃將其“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時生產(chǎn)監(jiān)控和鉆井作業(yè)。ACE利用數(shù)字技術(shù)，實現(xiàn)高效作業(yè)、優(yōu)質(zhì)鉆井和油藏量管理，達(dá)到增儲上產(chǎn)的目標(biāo)。如用光纖快速傳送井下壓力溫度監(jiān)測信息；用永久安裝在海底的地震組合進(jìn)行時間推移地震；還有對油井和設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控、過程評估和生產(chǎn)優(yōu)化軟件。

　　應(yīng)對人才短缺

　　數(shù)字技術(shù)在油田應(yīng)用最多的還是虛擬團(tuán)隊和協(xié)同工作。和全球少數(shù)專家飛來飛去地處理項目相比，現(xiàn)在大部分管理者和大型服務(wù)公司選擇實時操作中心召開虛擬會議，進(jìn)行經(jīng)驗交流并遠(yuǎn)程控制世界各地的很多設(shè)施。

　　人才是公司真正的財富，要讓他們在較短的時間內(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)見的將來還將繼續(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、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)鍵盤方式，更能使用戶在與數(shù)據(jù)內(nèi)容交互時感到自然。自然用戶界面和靈活的數(shù)據(jù)中心一個更大的作用，是有利于應(yīng)對知識管理的挑戰(zhàn)。

　　工廠化管理油田

　　由于數(shù)字技術(shù)提供了更好的協(xié)作平臺和更高效的決策過程，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，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10年還會進(jìn)一步提高，以后的生產(chǎn)系統(tǒng)會更像現(xiàn)代煉油廠的控制室，由最新一代的計算系統(tǒng)控制所有日常運行操作。生產(chǎn)系統(tǒng)越來越復(fù)雜，人們很難離開IT技術(shù)的介入而獨立操作。

　　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)建和管理更長更復(fù)雜的供應(yīng)鏈提供基本結(jié)構(gòu)。在油氣勘探開發(fā)部門，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，想做到工廠化管理油田，必須解決通訊和高速運算問題。期望有一個系統(tǒng)，可以通過無線設(shè)備將所有油井連接起來，以便輕松的傳輸數(shù)據(jù)和從運行中心收發(fā)指令。這需要寬帶頻率，加強(qiáng)全球的無線連接，這個成本會高得的讓人不敢問津。

　　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)來運行多種流程，有時甚至需要工程師按自己喜歡的方式編寫代碼，所有這些都需要將數(shù)據(jù)和決策整合到一起�，F(xiàn)在有一種新標(biāo)準(zhǔn)稱作ProdML，其利用XML格式來交換數(shù)據(jù)和指令，由于尚處在起步階段，還需要不斷進(jìn)行開發(fā)。要讓油田成為一個閉環(huán)系統(tǒng)，需要更高的運算處理能力。很多技術(shù)公司采取不同的方法提高自己的計算模擬器速度。微軟及其伙伴利用聚合伺服技術(shù)來提高運算能力，從而實現(xiàn)并行計算，為地質(zhì)科學(xué)家和工程師提供所需的高性能運算。

　　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，不同領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)賬相差很多，不可能用一個解決方案來處理所有問題。資本運作的保守天性是增加開支的阻礙，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)，投資回報變得可靠時，投資人才會關(guān)注并給予投入。

　　隨著更多的公司開放光纖遠(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)的問題。在一些關(guān)鍵的操作部門，需要專人從事IT監(jiān)控系統(tǒng)來保證不出故障。

　　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，公司防火墻的過份保護(hù)可能會阻止溝通的順利進(jìn)行。基于互聯(lián)網(wǎng)的私人共享網(wǎng)站也許是個可行的解決方案，互聯(lián)網(wǎng)提供的5GB虛擬空間的SkyDrive，可以將資料儲存在私人文件夾里，只有指定的人才能訪問和使用。

　　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)試著通過新方法利用社會網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合作。

　　雖然油田運作的微小改進(jìn)可以讓人們樂于嘗試更廣泛的技術(shù)升級，但管理變革面臨的挑戰(zhàn)依然存在。最近的一項研究顯示，油氣行業(yè)距離推行新技術(shù)還有多遠(yuǎn)的距離，這項研究被稱作“高性能計算行動”，由美國競爭委員會實施。這項研究對石油天然氣、醫(yī)藥、航空航天以及汽車四個行業(yè)在接受和推廣數(shù)字技術(shù)情況進(jìn)行了評估。

　　研究稱，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)。