油气变革下一站：技术致胜— 中国石油2019年领导干部会议关于加快推进科技创新战略综述

□ 文/本刊记者 田野

2%-8%

从已有统计数据来看，数字油田应用通常可以使产量提高2%-8%，使采收率提高2-6 个百分点，同时还可以有效减少资本支出，降低运营成本。

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截至目前，中国石油80%的原油产量来自注水开发，水驱涉及地质储量150 亿吨。

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中国石化75%的原油产量来自注水开发，水驱涉及地质储量62 亿吨。采收率每提高1 个百分点，可采储量就增加6000万吨。

科技创新大潮澎湃，千帆竞发勇进者胜。

7月25日，中国石油2019年领导干部会议开幕，中国石油党组书记、董事长王宜林在其《加快推进科技创新，驱动公司高质量发展》工作报告中强调指出，中国石油的发展史，是一部波澜壮阔的艰苦创业史，也是一部敢为人先的科技创新史。中国石油总经理、党组副书记张伟在生产经营工作报告中强调，深入落实加快推进科技创新的各项举措，充分激发调动全体科技人员和干部员工的创新创造热情，以科技创新破解生产经营难题、提高效率效益。

会议直面科技创新短板，部署了科技创新八大主攻方向、5个方面重点举措，勾画了科技创新“新蓝图”，排上了“施工表”。

百舸争流，奋楫者先。新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球油气版图，在新技术尤其是人工智能、空间技术等颠覆性、战略性技术上占据制高点，需要下好“先手棋”，争夺新赛道。智能钻井、纳米驱油、原位改质等新一代勘探开发智能化技术体系正在形成，只有坚持以全球视野谋划和推动科技创新，最大程度用好全球创新资源，在一些核心领域实现跨越式突破，才可能站在未来制高点上，提升企业在全球油气版图中的话语权和影响力，才能在新一轮油气竞争中赢得主动权。

全球石油产业版图面临重塑，油气变革下一站：技术致胜。

谁掌握了核心技术，谁就掌握了油气未来

随着全球能源转型步伐的持续加快，国际油气行业正在进入重要转折关口，面临着技术主导未来的历史性选择。国际石油公司、服务公司越来越把技术创新作为公司的动力源和生命线，依靠技术占领未来制高点。油气田开发已进入数字油田阶段，应用领域不断扩大，并向着智能油田方向迈进。从已有统计数据来看，数字油田应用通常可以使产量提高2%-8%，使采收率提高2-6个百分点，同时还可以有效减少资本支出，降低运营成本。

别小看两三个百分点，大庆油田采收率如果提高1%，就意味着为国家找到一个玉门油田；每提高5%，就意味着为国家找到一个克拉玛依油田！大庆油田有限责任公司总经理王广昀、中国工程院院士韩大匡则站在全国角度算这笔账，“按目前我国已动用的原油地质储量结算，采收率每提高1%，大概可多采近2亿吨原油，相当于多找到近10亿吨原始地质储量”。

提高采收率技术是我国众多老油田的现实选择，也是增储上产最有效的途径之一。截至目前，中国石油80%的原油产量来自注水开发，水驱涉及地质储量150亿吨。采收率每提高1个百分点，可采储量就增加1.5亿吨。中国石化75%的原油产量来自注水开发，水驱涉及地质储量62亿吨。采收率每提高1个百分点，可采储量就增加6000万吨。但开采对象复杂化，同样对提高采收率技术提出更高要求，难度日益增大。近年来由于对低矿化度效应揭示，人们对水驱技术认识也在发展，BP研发了低矿化度水驱技术，壳牌形成了自己的设计水驱技术，斯塔万格大学及Statoil等提出了智能水驱概念。这些以海水淡化、产出水稀释后回注为特点的注入水水质调整技术在阿拉斯加的Endicott、北海的ClairRidge等油田开展了多项现场试验，部分试验见到了成效。

石油产业面临着纷繁复杂的挑战，其中最严峻、最重大的挑战莫过于如何理解并塑造本次新技术革命，以及它将方式颠覆我们的工作和生活。显而易见的是，人工智能、大数据、工业互联网＋等，正在对传统能源企业形成巨大冲击，石油被替代的步伐越来越快。”勘探开发研究院党委书记、院长赵文智说。在能源转型的大背景下，油气行业呈现从油向气、从常规向非常规、从陆上向海上、从浅层浅水向深层深水转变的大趋势，由此迫使我们必须更加依靠技术创新，推动数字化、智能化转型，解决勘探难题、克服环境约束、降低开发成本，打造“技术主导”竞争新优势。

低油价以来，国际大石油公司通过科技创新，实现了上游完全成本快速下降，其幅度用常规思维难以理解。虽然我们经过连续多年全价值链、全生命周期成本费用管控，完全成本也降低了，但幅度不够大。总资产报酬率低、净资产收益率低、投资资本回报率低和资源利用效率低的现状，迫切需要我们加快科技创新。而可开采资源难度不断加大，也倒逼企业加大科技创新步伐。西南油气田常务副总经理谢军说，“目前勘探开发主要转向超深、高温等领域，我们总体科技能力、效率效益还与国际先进同行有很大差距，工程技术还有待攻关，尤其是高温旋转导向等核心技术还处于‘卡脖子’状态，亟待突破”。

谁掌握了核心技术，谁就掌握了油气未来。随着大数据、云计算、人工智能、虚拟现实、物联网、区块链等新技术的兴起，数字化转型浪潮已经来临，油气行业面临着数字化转型带来的全新运营模式。为适应数字化、智能化发展的需要，油气领域跨界合作日益普遍，如道达尔+谷歌云、雪佛龙+微软、壳牌+惠普等，通过建立创新联盟、风险投资涌入，形成更深入和广泛的创新融合。伴随全球化浪潮，公司已不再是一国或一个区域市场的经营者，全球资源、全球市场、全球商机和风险……公司梦寐以求的机会似乎扑面而来，但是，当企业创造力和破坏力都是全球性的时候，谁敢让自己的企业输在“技术致胜”途中。

大数据廓清地宫模糊的世界

从南太到西非，从红海到里海……东方物探凭借海底节点（OBN）技术，在短短3年时间里，相继中标BP印尼、阿联酋ADNOC、雪佛龙尼日利亚、壳牌尼日利亚、壳牌文莱、BP里海等12个大型项目，推动OBN海洋新兴业务以每年50%的速度持续增长，在激烈的国际市场竞争中闯出一片“蓝海”，实现了海洋勘探业务“变道超车”。

与国际大石油公司相比，身处高陡构造、碳酸盐岩、低渗透、火成岩等复杂勘探领域的国内石油企业，在装备制造、计算机软硬件能力、关键技术自主创新方面仍存在一定差距。未来在地球物理勘探领域，首先需要结合勘探实际，解决发展思路和技术路径问题。

“物探软件、装备是物探技术核心竞争力的具体体现。面对当今世界激烈的科技竞争和技术壁垒，东方物探在国家和集团公司重大专项支持下，以壮士断腕的决心和勇气，加大核心软件、核心装备自主创新研发力度，着力破解‘卡脖子’问题，努力将物探技术竞争的命门牢牢掌握在自己手上。”东方物探公司党委书记、执行董事、总经理苟量表示，东方物探站在保障国家能源安全高度，创新集成了完全依靠自主装备、自主软件支撑的“两宽一高”（宽方位、宽频带、高密度）地震勘探技术系列，开启了全球陆上高精度地震勘探新时代，使东方物探在关键技术领域实现了从技术跟跑者、并跑者到技术领跑者的转变，显著提升了中国石油物探企业找油找气服务保障能力和国际竞争力。

随着油气勘探目标转向低渗透、隐蔽型、裂缝型储层和非常规油气资源，对勘探精度提出更高要求。宽频地震勘探技术是实现高精度勘探的重要方法之一，它能够获得薄层和小型沉积圈闭高分辨率图像，提供更多地层结构及细部信息，有利于更快、更准确地自动拾取层位，甚至可以用来指导岩性和流体直接检测。西方地球物理公司、法国CGG等公司相继推出宽频地震采集与处理技术，且在全球多个区块应用。

先进的宽频地震技术采用单点激发、单点接收、室内组合处理方式，形成采集—处理—解释一体化宽频地震勘探技术方案，应用范围涉及海上、陆上、海底。尽管在陆上宽频信息激发与接收、海上变缆深宽频地震数据处理方面仍面临重大挑战，但该技术能有效提高深部复杂目标成像质量，改善反演水平。澳大利亚西北部进行的BroadSeis宽频油气勘探，尽管受制于子波旁瓣干扰，仍对微小构造清晰成像，完成对深部目标层位精准描述。

技术开发有限公司党委书记、执行董事、总经理张晗亮说，地球物理勘探进入大数据时代。宽方位、宽频带、高密度采集大数据处理解释，需要采用更先进的软件技术和信息挖掘技术。需要采用以叠前3D去噪、方位各向异性校正、OVT（共炮检距矢量片）域数据处理和基于OVT道集裂缝检测为核心的不同技术和流程。实际生产应用表明，其结果将更有利于改善地震资料品质，提高地震成像精度，更有利于清楚刻画构造细节；基于OVT域叠前偏移处理得到的道集，将更有利于振幅随炮检距变化分析、叠前反演预测储层和含油气性；有利于各向异性特征可更好地预测裂缝发育，预测裂缝密度更加符合地质规律，细节刻画更为清楚，裂缝预测结果和钻井实测地应力方向吻合程度也会更高。

目前，我国石油企业各大探区面临地面与地下地震地质条件差异大、勘探难度系数大等难题，而在有利凹陷区，大多已完成三维地震二次覆盖和多轮次处理。如渤海湾一些盆地，近年来已完成二次三维地震采集，今后可否借鉴国外小面元、高密度、宽频带、宽方位地震采集和各向异性逆时偏移处理技术，来提高复杂断块和小断裂成像精度；针对塔里木油田碳酸盐岩非均质储层，可否借鉴国外小面元、高密度、宽频带、全方位地震采集技术、各向异性逆时偏移和全波形反演处理解释技术，来提高缝洞型储层定量雕刻精度。这就要求在技术配套上，向高精端疾进：在地震装备上，陆地装备应向10万道以上带道能力发展，海上地震装备应向20缆以上能力发展，未来装备向百万道发展；在采集技术上，陆上、海上采集应向宽方位、高密度、宽频带可控震源、双检电缆等技术发展；在地震处理上，应向各向异性逆时偏移、全波形反演等先进技术发展；在地震解释上，应向多波处理解释、四维地震、岩石物理等解释技术发展。

大数据廓清模糊的世界。无论是常规油气资源还是非常规油气资源，无论是老油田还是复杂勘探新区域，面对深层复杂地质目标成像、非常规资源甜点识别、陆上永久油藏监测等陆上地震数据采集重大挑战，国际石油公司将希望寄托于地震数据质量跨越上。物探技术逐渐向更高密度、更多道数发展，尤其陆上勘探，开发百万道地震采集系统，实现大道数据采集将是未来地震采集重大方向。尽管百万道采集系统尚未实现商业化应用，但是百万道采集系统的记录能力是目前行业内所独有的，将成为推动陆上地震革命性进展的神兵利器。同时，它也可在实现宽频、高密度、宽方位采集中发挥关键作用。BP启用新的高性能计算中心，其庞大数据处理能力将帮助地震成像模拟、处理、预测储层情况，更清楚地看到地球表面下的结构，减少分析地震数据所需时间，并能够在开钻前进行更细致的地质建模活动。强大的数据处理能力，让BP在里海、特立尼达和多巴哥、北海、墨西哥湾和印度尼西亚业务快速增长，确定其在地震资料处理领域的领先地位。

5G时代智慧油气田发展逻辑

2019年被称为5G商用元年，20多个国家发放了5G牌照，5G时代智慧油气田发展路径引人关注。一方面由于人工智能、机器人等智能化趋势会进一步降低劳动力等要素成本在制造业总投入的比例，从而加速弱化我国要素成本低的传统优势；另一方面，发达国家利用其在新工业革命中的先发优势，不断强化其全球竞争优势和价值链高端位置，我们如果不加快适应新工业革命的新趋势，我国与国外的技术差距和竞争落差可能会进一步扩大，还可能形成对我国产业升级的抑制和对原有产业赶超路径的封堵，不利于我国油气产业向全球价值链高端攀升。

“新一代信息技术与我国石油行业转型升级形成历史性交汇，大数据的应用让创新变得更快捷。”规划计划部总经理杨华表示，当前，物联网、云计算、大数据、“互联网+”等技术蓬勃发展，创造出全新的产业生态和经济模式，未来15到20年，以信息技术为代表的新技术革命将深刻改变传统行业，集团公司必须强化管理创新，利用互联网、大数据促进跨界融合和商业模式创新，重点在弥补油气销售短板上创新合资合作，融合线上线下，培育新业态、新模式，实现产业优势的重塑。

塔里木油田公司党工委书记、总经理杨学文表示，5G以更少的能量传输和处理更多的信息，将引领4G时代的人与人的联网变成5G时代的万物之间的联网，5G下的网络连接又将促进数据连接，进而引发价值连接所带来的创新。基于5G应用，除了大家熟悉的高级自动化、无人驾驶汽车外，以5G+云为核心的工业互联网应用，也将贯穿油气企业生产业务全流程。

“我们逐步搭建5G工业互联网平台，把数据作为新的管理要素和经营资产，实现各层级数据资源的端到端集成，加强生产作业现场数据的自动采集、远程传输和生产运行的实时监控与科学调度；全面融合、深度挖掘和深入分析各类数字化信息，全方位透视企业经营管理情况，推动战略决策和生产经营管控的定量化、实时化和精准化。”大庆油田生产运行与信息部副主任王权说，建立数字化、智能化、统一的信息平台，把信息孤岛连通起来，消除信息盲区，这是顺其自然的，我们也要遵循客观规律。建设智慧油田不是简单的、机械的集成，不是简单地消掉“信息孤岛”，联通、整合是最重要的。比如，大庆油田目前正在建设的数字化生产指挥中心，就是把大庆油田各采油厂、生产单元集成在统一系统平台上，更好地服务油田生产、推动油田高质量发展。塔里木油田信息与通讯中心副总工程师杜永红称，推动油田由数字化向智能化跨越的过程中，应该由业务主导，通过需求导向，进行智能化应用的探索和实践。目前云计算、大数据、物联网、人工智能等技术日新月异，一些行业的智能化应用成效已经凸显。在油田信息化建设中，业务专家从实际需求出发，针对明确的业务场景提出智能化应用方向，而后由信息化工作者来寻求解决方案，是最为有效的数字化向智能化跨越式发展的路径。

杜永红表示，5G的发展和普及，将网络和通信能力提升到前所未有的新阶段，也会为智慧油田建设带来革命性创新应用。物联网系统更高效，各种工业生产系统可以利用5G技术实现顺畅稳定的通信连接，突破高连接密度的瓶颈，让更多的设备联网通信，而不用担心网络会拥挤。提供移动端超高清的流媒体服务，生产现场高清视频回传，远程监控、远程指挥，甚至让AR（增强现实）和VR（虚拟现实）技术在生产领域应用成为可能。数据共享更加便利，以前在PC端完成的工作，现在可以在移动端完成。5G有诸多优点，但也同样面临挑战。5G需要部署大量的微型基站，在油田发展受到频谱许可程序长、费用过高等因素制约。高速低延迟的5G网络将面临极大的安全隐患，大量的终端和应用为恶意代码和黑客提供了大量的攻击机会，为油田的安全生产和核心技术保密带来挑战。

从狭义上看，智能化油田是数字地球概念在石油领域的延伸，它以油田实体为对象，以地理空间坐标为依据，通过海量存储数据融合，用多媒体和虚拟现实技术实现油田地上地下的多维空间表达；而从广义上看，智能化油田就是数字化、信息化企业实体，兼顾了油田管理。信息技术发展引领石油工业进入智能化时代，油田智能化也由之前单项技术向多项集成应用演进。如今，国际大石油公司在数字油田方面的进化已为其油田增储上产、缩减成本发挥了无可替代的作用。

这是一个传统行业不断被“异族”颠覆的时代。未来油气领域或许会被越来越多“跨界者”入侵。目前华为已与中国石油、霍尼韦尔、哈里伯顿合作，服务于全球排名前20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“跨界者”，将来可能成为“没有油田的石油公司”。谁能把旧动力积累的优势转化为新动力成长的条件，形成全产业链生产要素高效协同发展新体系，谁就能先人一步，在自然选择中拥有更多优势，让自己赢在油气激剧进化和裂变过程中。

信息技术发展引领石油工业进入智能化时代，油田智能化也由之前单项技术向多项集成应用演进。

炼化企业转型突围—从数字化到智慧化

与蒸汽机、电气化和自动化类似，信息化也将是一个从量变到质变的过程。随着石化工业快速发展，促进了过程控制系统快速发展，由一个装置集中控制逐步过渡到联合装置集中控制，而后发展为中央控制室进行全厂集中控制；现在则要求炼化一体化，即100万吨乙烯和1000万吨炼厂一体化设计分别对大型企业集中控制并以CRT或LCD屏幕显示器为主的操作。现在石化装置操作由模拟仪表盘操作改用CRT显示器操作，这一变化是随过程控制系统发展，即DCS出现而实现的。炼化企业推广应用先进过程控制技术（APC）已取得明显效益。FCS问世，为炼化企业勾勒了智能化炼化一体化乌托邦蓝图。

智能炼厂拥有5大关键技术，即自动化、数字化、可视化、模型化、集成化技术。智能炼厂建设范围涉及生产管控、供应链管理、设备管理、能源管理、HSE管理、辅助决策6个核心业务领域。通过智能炼厂建设，推动生产方式和管控模式变革，提高安全环保、节能减排、降本增效水平，提升劳动效率和生产效益，促进绿色低碳发展。通过开展试点建设，我国现已初步形成了智能炼厂基本框架，并取得初步成效：一是先进控制投用率提高10%，达90%以上；二是生产数据自动采集率提高10%，达95%以上；三是劳动生产率提高10%以上；四是重点环境排放点实现100%实时监控、分析及预警。

“随着大炼化时代的来临，未来炼油和化工行业将面临更加残酷和激烈的竞争。加快供给侧结构性改革，促进产业智慧化、智慧产业化，积极培育新的经济增长点，以形成支撑发展的强大动能。”石油化工研究院党委书记、院长何盛宝认为，集团公司炼化业务发展面临国际环境深刻变化、炼油产能严重过剩、市场竞争持续加剧、安全环保压力增大、信息技术与炼化生产高度融合等诸多挑战。要在激烈的竞争中不但要活下来，还要活得精彩，迫切需要加快科技创新，以创新助力打赢炼化转型升级攻坚战，驱动炼化业务高质量发展。

炼化产业面临着新的竞争态势，面对着资源、能源、环境和安全对炼化产业的制约问题。主要原因是信息化发展水平滞后于工业化发展水平，两化融合不深不足。因此，苦练内功，找准原因创新发展，是企业生存的关键。瞄准智慧炼化建设目标，实现炼化企业的数字化智能化全面发展与转型升级，是炼化企业应对约束挑战与新态势的最主要抓手和最重要突破口。

大庆石化公司党委书记、总经理康志军认为，智能炼化建设在具体实施策略上可以分成三个阶段进行。首先数字炼化是基础。必须夯实数字化基础，建设、完善第一阶段的数字炼化工作。人、设备、操作运营数字化，流程自动化和管理信息化是数字炼化的核心应用。通过数字炼化建设将实现工厂运营可视化，提高生产与销售系统管理效率。其次智能炼化是核心。在实现数字炼化建设后，如智能制造的发展一样，数字炼化转型升级到第二阶段，即智能炼化建设阶段。核心目标是炼化生产的高效化和低碳绿色化，而生产运营最优化是本阶段的主要应用。智能炼化强调企业模型体系建设，包括生产系统计划优化与调度优化模型、生产操作优化模型、设备预测性分析模型、仓储物流优化模型、客户聚类分析模型等。石油分子工程与管理、工业与销售大数据分析等是企业模型建立的新技术，也是目前炼化企业应用重点。再次炼化智慧供应链不可少。通过智慧供应链实现从原油采购到产品市场销售整个产业链各个环节的可视、协同和优化，实现价值链最大化。同时，还应从各环节成本优化出发，实现炼化企业和销售各环节成本优化，包括生产可变成本管理与价值最大化、库存优化与销售价值最大化。

智能化转型是我国石油化工行业未来发展方向，但在具体实施层面还有许多功课要做。首先，与世界石油化工强国相比，我国在化工信息化建设方面资金投入不足，这也是大而不强的原因之一。智能制造基础是CPS（虚拟-物理系统），而CPS建设是需要足够投入来推动的，没有这一前提，智能化无从谈起。其次，目前我国制造服务业服务能力十分有限，特别是针对石油和化工行业的IT技术服务更是羸弱不堪。虽然国内网购和电子商务很发达，但制造业和IT产业还是两张皮，还没有看到有影响力的制造服务商。石油化工行业复杂性，让许多IT公司望而却步，国内鲜有专业软件/互联网等IT公司愿意深耕这一领域。几家特大型石油化工企业虽有内部IT队伍，但其母公司均没有想将其彻底进行体制改造，打造成面向行业提供社会化、专业化服务的公司。与之相反的是，国际一些知名软件/互联网等IT公司跨界延伸服务已深入到实体制造业中。