石油巨头发力技术创新不断刷新成本下限

□ 赵 旭 玄 律

石油巨头发力技术创新不断刷新成本下限

□ 赵 旭 玄 律

伴随着石油工业的发展，上游技术创新一方面使得原本难于开采的油气规模经济开发，另一方面不断降低油气勘探开发的成本。

低油价下，石油公司通过技术创新实现降本增效的意愿更强烈。李晓东 供图

2014年中期以后，国际油价开启了“断崖式”下跌的序幕，虽然当年布伦特油价仍然保持98.97美元/桶的高位，但油价走低的预期使得各公司纷纷开始通过“削减投资”“降低成本”“处置资产”等策略避免现金流困境，全球油气上游投资下降47%，之后更是每况愈下。根据历史经验，当油价下跌到一定程度，各公司现金流出现问题时，往往会伴随大规模的资产交易和公司并购。20世纪末的石油公司并购浪潮，催生了埃克森美孚、壳牌、BP等跨国石油巨头，虽然很多知名机构预测2017年上游投资活动会开始回暖，但由于需求疲软，成本、价格、产量之间的互相制约，真正的恢复尚需要较长时间。也正因为如此，理论意义上的大规模的资产交易和并购活动并未出现，全球油气交易跌入近十年来历史低谷，整体呈现没有“买方”的“买方市场”。

成本下限不断刷新

众所周知，伴随着石油工业的发展，上游技术创新一方面使得原本难于开采的油气规模经济开发，另一方面不断降低油气勘探开发的成本。据BP技术展望估计，到2050年，技术创新将带来2万亿桶油当量的产量增加，较目前增幅35%，同时成本降低25%。曾经，技术的进步与应用使油气工业的生产率获得年均5.7%的增加，在目前低油价环境下，石油公司用尽各种办法不断刷新成本下限。根据IHS估计，就目前的成本水平，再降50%并非不可能，这其中大部分贡献将来源于技术的突破、工艺的改进、数字化及智能化的广泛应用。也正是由于各类公司迅速将公司盈亏平衡油价降至现阶段的油价水平，理论上大批公司无力偿债破产的局面并未出现。与之相反，石油公司的股价反而开始回升，这反映了市场对石油公司的良好预期。

从各类石油公司研发投入数据分析来看，即使油价下跌，各类石油公司并没有同步大幅削减研发投入。因为低油价环境下，它们通过技术创新实现降本增效的意愿更加强烈。而且，长期以来，国际石油公司的研发投入强度，即研发投入除以公司年度总收入，是总体保持稳定的，大体分布在0.2%～0.6%。近几年的研发投入强度出现翘尾，并不是说各公司增加了研发投入，而是在油价下跌收入下降的情况下，并未削减研发投入，导致投入强度相对增加。从上游各专业领域来看，油价下跌以来，地面工程和数字化的研发投资不降反增，尤其是机器人和无人机，以及移动互联方面的投入，较之以往有两倍甚至三倍的增长。尤其是北美的非常规公司，原本我们认为随着油价一再下跌，高成本的非常规油气会率先停产，进而对油价形成有效支撑。而目前看来，原本认为会消失的中小非常规公司依然生机勃勃，它们利用大数据指导压裂增产实现降本40%。这类公司并非研发投入的主力，并不致力于传统勘探开发技术的自主研发，但在数字化和智能化方面，表现得非常敏锐。低油价环境下，数字化、智能化、集约化成为石油公司快速降本增效的首选方向。

哪些技术能有效降本

适应低油价常态，研发的主要方向并非增产，而是降本。即使未来油价温和回升，石油天然气行业目前正在部署的降本技术研发，仍然会继续。因为这些技术能够提高现有资产生产效率和安全性能，是低成本运营的关键因素。

三大国际石油巨头一方面对智能钻井技术持续热衷，另一方面普遍加大了数字化技术研发投入。具体的数字化研发方向上，埃克森美孚主要关注自动井下工具、移动技术、高级数据分析、高性能计算机，壳牌石油关注3D打印、机器人学、计算科学和高级数据分析，BP石油关注的方向主要有无人机、高性能计算机、高级数据分析、传感器、信号技术和实时数据技术。

首先，智能钻机技术可以通过技术改变操作，推动海上钻机正常运行。BP和埃克森美孚等公司正在探索智能钻机，如果成功，可以提高钻机能力，同时减少钻机数量。使用认知计算工具的智能钻机意味着IT、微电子、机器人、软件和通信/网络的集成，以进一步实现钻井工程的工业化。智能钻机概念的综合效果包括通过自动化的业务流程实现更高的生产，在更加严峻和偏远的地区进行钻井、更高精度的钻井、事故预警等，还可以提高可靠性，提升安全性和改善环境保护。最重要的效果还包括，海上钻井作业的许多其他角色可能转移到陆上支持中心，角色本身将从钻井人员转变为远程钻井专家，大幅降低成本。现阶段关注的焦点集中在井下传感和控制方面，未来还将研发钻机平台机器人、管理钻机移动和资产管理的“智能”方法。

其次，三大公司一致投资高级数据分析，因为他们可以通过数据挖掘获得更多的价值。油气行业对数字技术投资的主要驱动力在于能够有效降低盈亏平衡油价。多年来，石油和天然气行业一直被不同的系统和数据源困扰，并且因此还增加了许多成本。高级分析能够将更多的智能数据从井下带到地面。运营和信息技术的融合使得诸如物联网（IoT）等技术变得更加廉价，并帮助公司以更少的资金做更多的事。此外，资产绩效管理（APM）等技术的应用，也能够帮助工程师、运营商和公司高层制定与主营业务直接相关的智能资产战略。

此外，石油和天然气公司也一直在探索云架构的潜力。由于门槛低，云端可以加速价值实现，并提供更灵活、更快部署的解决方案。从这次石油寒冬中幸存下来的公司“是知道如何利用云端计算和移动性等技术，提高自动化和优化流程，应用分析以改善业务的公司”。石油公司已经认识到虚拟现实技术和云的潜力，用以监控现场设备，如SCADA系统、压缩机和控制器，在降低成本的同时提高安全性。石油公司的云技术正在迎来新时代，更多的公司对在云中托管供应链解决方案感兴趣。云托管服务已经存在多年，但是流程制造的客户对安全性和可访问性的担忧阻碍了石油公司的投资。这两个问题正在通过技术的进步得到缓解。

另外，无人机在协助石油公司对难以触及的设备和资产进行安全检查方面潜力巨大。由于美国环境保护署通过了关于石油和天然气甲烷排放的附加法规，检测甲烷泄漏的技术将是关键。然而，该技术仍在开发中，无人机需要长时间在管道上飞行，并且需要很灵敏的检测气体，而不必不断更换电池。Identified Technologies公司首席执行官Dick Zhang表示，在美国放宽联邦航空管理局的规定和完全管理的商用无人机解决方案，可以促使更多的能源公司在2017年更多地使用无人机。

各类石油公司并没有大幅削减研发投入。李晓东 供图

没有油田的石油公司

这是一个传统行业不断被“异族”颠覆的时代。伴随着油价的低位徘徊，未来的行业门槛或许会被越来越多的“跨界竞争者”入侵。在2016年11月7日举行的阿布扎比国际石油展上，中国最大的赞助商是华为，在现场组织了“华为全球油气峰会”，并与阿布扎比最大的海洋石油公司合作建立海上石油作业云数据中心。在这次展会上，华为展示了他们覆盖油气全产业链的智能化方案，如高性能计算机、数字化生产管理、资产管理、智能油罐车管理、油气管道入侵检测等。目前华为已经与中国石油、霍尼韦尔、哈里伯顿合作，服务于全球排名前二十的石油公司中的14家。媒体普遍评价，华为要做中国的哈里伯顿。而越来越多诸如华为、GE等跨界公司将来可能成为石油行业最大的“野蛮人”，会成为没有油田的石油公司。谁能迅速有效地降低生产成本，谁就拥有更多的竞争优势，这是低油价常态下石油公司的普遍共识，也是孕育石油行业新周期的核心驱动力。

（作者单位：石勘院）