贝克休斯远程作业发展历程及启示

闫 娜 李 庆

（1.中国石化石油工程技术研究院；2.中国经济图书进出口有限公司）

2020年以来，新冠肺炎疫情全球肆虐，远程作业由于其可有效减少员工接触、出差、通勤而受到各大公司的欢迎，与远程办公、远程会议共同构成油服领域工作的新常态。全球很多油公司和油服公司都建立了远程作业中心，但只有少数实现了商业运营。贝克休斯的远程作业已有20多年历史，中间多次关停和重启，与油公司的合作模式也不断调整变化，逐渐探索出了可持续的发展方式。贝克休斯的经验对我国油服公司发展远程作业、充分发挥远程作业中心的作用，具有一定借鉴意义。

1 贝克休斯远程作业发展历程

贝克休斯的远程作业始于1997年公司与bp公司、挪威国家石油公司（简称挪威国油）的联合攻关项目“team 2000”。该项目利用数据传输技术，将海上油田的部分工作转移到陆上，以降低成本，提升HSE水平[1]。贝克休斯的远程作业从研究策划阶段就是要使之成为常规操作一部分，而不仅是成为数据汇聚中心，或现场遇到复杂情况时的呼叫中心。从“team 2000”开始现场试验至今，大概经历了4个阶段。

1.1 远程作业技术可行性验证阶段（1997—2003年）

2001年，贝克休斯成立远程作业中心——贝克专家咨询中心（BEACON），在挪威国油进行“team 2000”远程作业先导试验，成功地将随钻测量和录井工作从海上转移到陆上作业中心。油公司除了按日费方式支付钻井费用外，还要支付远程作业支持费用。2003年，挪威国油在招标中明确规定，以远程作业作为标准服务模式，相关运营费用由服务公司承担。贝克休斯虽成功中标，由于成本负担过重，于2004年春申请终止了该项服务。两家公司开始协商优化工作流程，寻找既能减少油公司成本，又能保证油服公司运营的合作方式[2-3]。

1.2 商业化远程作业中心启动阶段（2004—2006年）

贝克休斯与挪威国油经深入探讨协商，达成了以下3点共识：（1）在油公司的办公室建立远程作业中心，与BEACON相连接，贝克休斯人员在油公司办公。（2）调整商业模式，确定服务人员薪酬付费方式。油公司为双方约定的交付物付款，达到规定验收标准后，按照参与服务人员数量和级别支付费用。（3）减少现场人员，重新分配工作职责。数据采集、钻井/完井监测和工具处理等工作由现场工程师完成；所有流程文件的交付（如现场工作日志、报告和数据文件）均由远程中心负责。为此，设立两个新岗位——现场的高级实时工程师（ARTE）和远程作业中心的远程作业工程师（BE），其他岗位随之进行调整，调整后现场人员减少3人，运营成本降低50%[4-6]。

1.3 远程作业规模经济凸显阶段（2007—2014年）

远程作业先导试验获商业化成功后，被迅速应用到巴西、伊拉克等多地30多个钻机/平台。在应用过程中，贝克休斯以减少现场工作人员为目标，不断优化人员分工与配置。如有些钻机设立现场机电专家（F-Pro EM）和现场流体专家（F-Pro FL）新职位，前者职责范围限制在钻井转盘以内，负责钻井现场需要物理交互的所有任务，后者承担常规作业钻井液工程师和固井工程师的工作[7]。

经过多种应用场景经验的积累，贝克休斯远程作业逐步规范化和标准化。确定了远程作业中心的基本配置，包括数据工程师、技术支持工程师、钻井优化服务工程师、油藏导航服务工程师，按需增加其他人员；实行24/7、8小时轮班制，现场问题三级响应机制；适应不同应用场景需求，现场员工配置采取3种基本方式。随着应用规模的扩大，远程中心多学科协同和数据挖掘的优势逐渐凸显，不仅提升了决策质量和效率，服务内容也逐渐向实时技术支持、钻井优化、油藏导航扩展，并将定向钻井、随钻测量等作业转到远程中心[8-9]。

随着支撑范围和服务内容的扩展，员工的工作现场往返次数减少了50%，运营效率提高了3%～25%，远程支撑决策质量不断提升，因故障导致的停机减少了1%～4%。

1.4 泛远程作业阶段（2015年至今）

随着移动互联网技术飞速发展，手机、平板电脑广泛应用，贝克休斯将应用软件移植到移动终端，供用户下载使用，使得各类人员可以在任何时间、任何地点处理业务，形成了远程支撑的虚拟团队。这种无边界团队增加了远程作业的灵活性，实现了多专家异地协同决策。另外，远程作业与智能工具、智能软件相结合，进一步提升了决策质量和效率，实现了基于随钻测井数据的地质导向模型，自动实现更新、修正、迭代和最佳井眼轨迹的调整。贝克休斯公司在美国页岩气钻井施工中，远程中心利用自动随钻测量软件与AutoTrak Curve RSS智能工具，把10部钻机的现场人数从70人减至38人，创造了日进尺超过1km的记录，水平段延长了14%。

2020年，为了应对新冠肺炎疫情影响，减少员工通勤和接触，贝克休斯在30多个国家开展了远程服务，在全球形成了20多个远程控制中心和客户服务部，72%的钻井工作、100%的定向钻井和MWD/LWD都通过远程作业中心来完成。

2 贝克休斯远程作业的管理关键

贝克休斯公司远程作业管理在前期规划、人员培训、技术研发3个方面值得我们学习和借鉴。

一系列数字让人颇感不解：AII对全国168家平台企业评估之后发现，80%平台连接的设备协议种类不足20个，83%的平台提供的分析工具不足20个，68%的平台提供的工业机理模型不足20个，54%的平台提供的微服务不足20个。尽管平台开发者数量已经达到5万，但是52%的平台第三方开发者数量在100人以下。

2.1 注重流程变化的前期规划

贝克休斯调整施工流程和职责界面，使远程作业中心融入施工现场并发挥作用。公司应用责任分配矩阵（RACI）来明确组织变革后各角色的责任，通过绘制RACI矩阵表，将工作任务分解为独立单元[7]。其中，R（Responsible）是负责执行任务的角色，具体负责操控项目、解决问题；A（Accountable）是对任务负全责的角色，只有经其同意或签署之后，任务才能实施；C（Consulted）是拥有完成项目所需信息或能力的人员，A在执行过程中可以向其寻求帮助；I（Informed）是应及时被通知结果的人员，在执行过程中不用向其征求意见。

每项任务确定一个A角色和R角色，当出现空缺或交叠时，就要重新分配。在确定之前要检查是否每项工作都有人负责和执行，是否存在过多的C导致效率低下、成本过高；是否有过多的I增加不必要的信息负担。还要检查每个角色的工作量，避免工作安排过重或过轻。另外，还会设置临时角色，以帮助新角色胜任工作。

2.2 关注作业方式变化中人的因素

首先，加强作业方式变化的沟通和宣传。引入新的工作方式，特别是减少工作岗位，会增强员工的紧张感，带来沟通和协调不力等问题，增加调整变化的难度。贝克休斯远程作业在发展前期曾因工会反对暂停了一段时间。对此，贝克休斯加强远程作业宣传引导，积极与工会组织沟通协商，承诺新增岗位从现有人员中招募，请关键人员参与调整方案制定。这些措施增强了员工的安全感，推动了员工观念更新。

其次，转型过程中强化员工培训。远程作业带来的职责更新意味着工程师的能力必须重建。为了使员工胜任新职责，贝克休斯会安排交叉能力培训。当海上业务转移到陆上时，海上数据工程师要接受为期4周的交叉培训。在远程作业中心任职的工程师，需要进行地质学和地球物理分析的培训，以强化与油公司专家的交流。目前，贝克休斯的转岗培训分为3个阶段：（1）经验丰富的导师指导下的理论学习；（2）在公司培训中心的试验钻机上，进行定制的模块化训练，通过所有设定模块的测试；（3）在现场监督人员的协助下进行现场培训，直到达到RACI矩阵确定的职责要求。为了保证培训质量，新增设了“角色就绪教练（RRC）”来监督这一过程，RRC签字认可后才可以独立执行任务[8-9]。

在调整期间，贝克休斯会指派一名全职项目经理，处理内部沟通、能力发展培训等工作。调整完成后，项目经理被远程作业中心的运营经理取代，负责处理日常运营任务。

2.3 推动远程技术研发应用

在远程作业中心设立初期，贝克休斯推动DART-link传输协议的应用，为从多个供应商处获取数据而建立了标准格式，随后开发了井场信息传输行业标准。为了提升现场数字工程师的工作效率，开发了地面采集系统，使现场数据工程师能够从一个工作站采集所有数据，并允许远程中心人员检查状态、配置信号采集。

在远程作业发展过程中，贝克休斯不断集成应用新技术。如运用可控旋转钻井技术、三维可视化技术和随钻测井技术的最新研究成果，解决复杂条件下的井眼定位问题，实现远程油藏导航服务。为了增强远程中心对现场的了解，不断推进井下随钻测量技术，为钻机等装备仪器建立数字孪生体，通过安装在井筒内的传感器，获取井筒工具信息和储层信息，将井筒与设备的状态相结合，支持操作决策。

为了进一步减少现场人员，提升远程中心和现场人员的效率，贝克休斯研发了一系列智能装备。如LaunchPRO无线顶驱水泥头，内置传感器可提供实时投放程序和位置，当水泥头安装就位后，所有功能都可通过手持设备进行远程操控。研发的自动化钻头能根据岩石特性自我调节；i-Trak自动化钻井系统，集合地面和井下实时数据，使用物理与数据混合模型来减少非生产时间，将钻井人员从井场转移到远程操作中心，可实现更经济地交付油井；WellLink远程系统，把复杂数据、钻井报告和数据流转化为易懂、可操作的实时信息，操作人员可以快速辨别、评价并解决钻井过程中出现的问题，提升了远程中心的工作效率。

贝克休斯探索出在油公司设立与BEACON相连接的远程作业中心，以现场交付物为核心与油公司签订合同的运作方式。发展过程中，致力于远程技术研发应用，不断优化远程中心与现场人员的合作机制和人员配置，BEACON支撑多个现场，服务深度广度不断提升，实现了远程作业中心的可持续运营。

3 国内油田服务公司远程作业现状

3.1 国有油田服务公司远程作业概况

中国石化石油工程技术研究院建成了石油工程远程决策支持系统，在统一的软件平台上，形成钻井方案论证支持、钻井施工远程决策支持和压裂施工远程决策支持3个子系统。处在不同办公场所的管理部门、施工单位和技术专家可实时浏览现场信息，在线技术研讨和决策，探索重点井关键施工环节的远程专家决策支持途径[11]。

中国海洋石油集团有限公司及其下属油田服务公司积极推动海上平台少人化、无人化，通过数字技术推动生产运营方式转变，减少现场人员，提高劳动效率和作业安全水平；建立了随钻实时决策系统、钻完井专家辅助决策和培训系统，积极推动钻井作业管理方式转变。

3.2 国有油田服务公司的差距与问题

与贝克休斯相比，我国国有油田服务公司的远程作业总体仍处于初级阶段，差距主要体现在三个方面[12-16]：（1）远程作业覆盖面不广。目前，我国钻井作业中，大部分井仍未实现24 小时实时随钻跟踪分析。石油工程作业智能支持系统研发成功后进行了大力推广，虽然已在6000多口井上应用，但在总钻井数中只占很小比例。（2）数据采集自动化程度低。目前，实时数据以录井数据为主，自动化钻机、MWD/LWD、旋转导向、智能钻杆等智能设备在研发中，还存在诸多关键基础理论与核心技术有待突破，导致实时数据的完整性、及时性与先进水平仍有差距。（3）决策支撑智能化程度低。国内自主专业化软件水平不高，数据共享与分析水平有待提升，大数据和人工智能技术在油气行业的应用尚处于起步和探索阶段，其对远程作业中心、对现场作业的支撑力度不够。

4 对我国油田服务公司远程作业发展的建议

远程作业利用物联网、人工智能等技术，全方位实时感知和远程操控，转变作业方式，降低作业成本和风险，是数字技术与生产经营管理深度融合的产物，也是企业数字化转型的重要组成部分。

我国油田服务公司提升远程作业能力有以下几个着力点。

4.1 强化数字化发展理念，提升转型执行能力

远程作业成功的关键是管理模式的创新和调整。作业现场数字化智能化、少人或无人操作是石油工程发展的方向，作业方式调整是必然趋势。规划调整作业方式是一项复杂的系统工程，不仅需要反复试验，还要与管理体系、操作规范等有机结合。转型方案的设计要以信息技术人员为基础，组建包含经济学、管理学、社会学等多学科的转型团队，深入了解任务细节，详细刻画作业场景，从技术、管理、经济等多方面进行可行性论证，应用先进技术提出转型方案。

我国国有油服公司肩负着政治、经济、社会三大责任，人员结构和数量调整面临较大压力。在转型设计中，一方面要提高全体员工的数字化意识，提升员工适应变化的能力；另一方面，要关注员工的心理需求和职业发展空间，使员工在转型中获得成长和发展。

4.2 完善远程中心设计，明确各级远程中心职责

根据油服公司实际，进一步完善远程作业中心的功能、业务流程和组织机构。在广泛试点的基础上，调整现场作业规范，丰富强化远程作业中心的功能，将现场职责向远程中心转移，以流程重构推动管理创新。

目前，国有油服公司实行作业现场、专业公司、地区公司、集团公司分级管理，至少需要集团公司、地区公司和作业公司3个层次。探索建立以地区公司远程作业中心为核心数据汇聚点的运行机制，实现跨专业融合、危机管控、应急响应和远程操作；专业作业公司远程作业中心负责各专业传输数据的质量；集团远程作业中心负责相关标准开发、流程设计与控制、重点井决策支撑等。根据各级远程中心的职责进行技术装备投资和人员设置。

4.3 推进核心技术攻关，实现工程作业闭环自动控制

从井下数据实时传输到远程中心，在远程中心进行动态分析，再向井下执行机构发出控制指令，这是一个闭环流程，需要梳理关键技术需求，集中力量推进研发。如研发智能钻机，作为远程作业的重要协同和支撑装备；研发智能导向钻井系统等，实现井下信息高效传输，通过井下控制元件对钻进方向进行智能调控；研发智能钻头，实时获取和监测井下信息，处理分析获取的信息，再根据地层特性和井底环境自动调整自身形态和钻进参数。

要持续保持对物联网、大数据、区块链、移动互联、人工智能等前沿技术的关注，积极推动跨界合作和技术融合，实现技术快速突破。

4.4 加快发展人工智能技术，提升远程支撑能力

远程作业中心的价值，初期体现在减少现场员工、减少技术专家巡井驻井、一个远程中心支撑多个现场、降低运营成本上；后期主要体现在，通过远程作业中心经验和跨学科知识聚集的积累，利用大数据、人工智能等技术，提升决策质量和效率上。充分发挥远程作业中心价值，需不断强化数据价值化的能力。

要加强研发和集成基于人工智能的地层压力预测软件、定向井软件、地质导向软件和油藏地质一体化软件，推动人工智能技术以软件、智能装备、作业平台及专项服务等多种形式的应用。积极应用虚拟现实、混合现实等技术，对工程技术现场、装备等进行虚拟仿真，为远程作业人员提供更逼真的决策环境，不断提升远程作业的决策质量和效率，切实发挥远程作业提质增效的作用。