区块链技术助力油气行业数字化转型发展

刘晓斌

（中国石化集团经济技术研究院有限公司，北京 100029）

当前，新一轮科技革命和产业变革席卷全球，信息化、数字化、智能化新技术的应用正不断加深，数字化转型已成为我国数字经济高质量发展的重要引擎和经济增长的重要驱动力。其中，区块链作为一项颠覆性技术，有望成为全球技术创新和模式创新的驱动器。习近平总书记曾强调，“要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，加快推动区块链技术和产业创新发展”。从网络强国到大数据，从媒体融合到区块链，党中央始终瞄准技术变革前沿，引领中国产业变革和经济转型的步伐。油气行业作为国民经济的支柱性和基础性产业，已进入数字化转型的关键期，应主动把握和引领数字化变革趋势，积极探索区块链等新兴技术的落地应用，为实现高质量发展提供新思路。

1 区块链技术概述

1.1 区块链的基本概念

关于区块链，目前还尚未形成行业公认的定义。笔者认为，区块链是一种由各参与方基于共识机制，按照时间顺序建立数字信任的、分布式的共享账本和数据库技术。区块链的核心价值在于其建立了去中心化、去信任化、自动运行的智能系统，从而有潜力构建价值自由传输的互联网络，颠覆现行商业模式和运行规则。

区块链本质上是一种具有普适性的底层数据库框架技术，如近年来热门的比特币、以太币、狗狗币等，正是区块链技术的应用。一般来说，一个完整的区块链系统由数据层、网络层、共识层、激励层、合约层和应用层组成[1]。区块链按开放程度的不同，分为公有链、私有链、联盟链三大类[2]。公有链是完全开放的，任何人都可以自由、公开、透明地读取数据的区块链，如比特币、以太坊等。私有链是非公开的，系统根据用户需求有选择性地开放读取权限。联盟链本质上也属于私有链，但是由多个机构共同参与管理。

1.2 区块链的技术创新性

区块链技术面世以来，被认为是继蒸汽机、电力、信息、互联网科技之后第5个有潜力引发颠覆性革命的核心技术。与传统数据库技术相比，区块链的颠覆性潜力，主要体现在以下几个核心技术特点。

一是去中心化。区块链系统内数据的处理过程是基于分布式系统结构开展的，各个数据结点拥有同等权利义务，共同构建维护整个区块链系统，形成去中心化的可信任的分布式系统，从而能够解决传统的中心化机构系统普遍存在的高成本、低效率和数据存储不安全等问题。

二是共识机制。区块链去中心化特性淘汰了传统系统中用来审批结算交易的中心化管理员角色，在各个节点之间引入共识机制，通过计算机编程等技术手段自动实现信任关系，对入链数据自动验证。

三是智能合约[3]。本质上，智能合约是运行在区块链上的计算机程序，是以计算机语言而非法律语言记录、所有节点共同接受的可编辑自动执行通用协议，能够帮助用户在网络上以透明、无冲突的方式，便捷、低成本地传递价值，同时避免中间商的服务。

四是时间戳技术。区块链采用带有时间戳的链式区块结构存储数据，为数据增加了时间维度，使得区块链中的数据具有极强的可验证性和可追溯性，有助于打造不可伪造、不可篡改的区块链数据库。

2 区块链产业发展现状

2.1 金融机构在区块链布局中一马当先

随着2017年比特币的爆炸式增长，区块链产业迅速发展，并已形成了具有一定影响力的产业链条，开始从“区块链探索”转向开拓实际业务应用。目前区块链的主要应用场景仍以金融领域为主，业务涵盖数字货币、跨境支付、供应链金融、贸易融资、电子票据、资产证券化业务等。其他行业，如技术、媒体、电信、生命科学、医疗保健和政府公共领域等也开始寻找能带来投资回报的区块链应用场景。

2021年，福布斯发布了全球区块链50强榜单[4]，这是其连续第3年对全球公司区块链业务发展进行评价。从入围公司看，金融、科技、互联网公司始终占据主导地位，摩根大通、汇丰银行、芝加哥商品交易所、Visa等金融机构，以及三星、微软、IBM等大型科技企业都在50强之列。传统生产制造行业的公司也在加大尝试力度，特别是以 Equinor、沙特阿美为代表的传统油气公司首次入围区块链50强，这也标志着区块链技术在油气行业中的探索应用正在逐渐加深。分国别看，2021年中国有7家公司入围，其中，百度、腾讯、中国建设银行连续两年入围，蚂蚁集团成为中国唯一一家连续3年上榜的公司。

2.2 中国企业区块链专利技术储备领先

目前，我国区块链产业环境逐渐升级，应用牵引力度逐渐加大，国内区块链的核心技术以及创新能力不断提升，并已取得许多成果。

知识产权研究机构IPRdaily与incopat联合发布2021年全球企业区块链授权发明专利排行榜[5]，在榜单前10名中，中国公司占据7个席位，走在区块链专利技术储备的世界前列。其中，蚂蚁集团区块链授权专利排名全球第一，超过第二至第五名的总和（见表1）。这反映出中国企业正在积极加大区块链技术研发和专利储备。

表1 2021年全球企业区块链授权专利数排行

从专利技术领域来看，国内区块链研究热点主要集中在金融支付、数字认证及保密等领域。

3 国际油气公司对区块链技术的探索与实践

区块链技术呈现出多种金融特性，有助于降低以油气产品为代表的大宗商品交易成本、提高交易效率，这也正在引起油气公司的高度重视和密切关注。据德勤公司调查报告显示，目前有55%的油气公司认为区块链技术有助于企业保持竞争优势，45%认为区块链具有成为突破性技术的潜力。总体来说，油气公司对区块链技术的探索和实践主要有3个方面。

3.1 原油贸易领域降本增效

石油、天然气及其制品的贸易量巨大，如果贸易成本和效率能得以改善，将产生巨大效益。2017年，壳牌、BP、中化集团等能源化工公司率先开展了原油进出口贸易领域的区块链应用试点，在跨境贸易各关键环节引入区块链技术，提高了合同执行、检验、货物通关、结算和货物交付等各个环节效率，降低了交易风险。2018年，壳牌、BP和Equinor等石油公司与银行和贸易公司联合推出能源大宗商品交易后处理平台Vakt。该平台采用区块链技术，使能源交易数据的质量和安全性大幅提高，同时智能合约技术的运用消除了对账和纸质流程，显著提高了交易处理速度和效率。近年来，得益于区块链技术的支持，Vakt平台的发展迅速，沙特阿美、道达尔、雪佛龙和印度信诚等大型能源公司相继加入。

3.2 降低现场运营管理成本

区块链的另一个应用主要体现在降低现场运营和管理成本上。2019年，埃克森美孚、壳牌、雪佛龙、康菲、Equinor、赫斯、先锋自然资源和雷普索尔8家大型能源公司在美国合作成立了第一个行业区块链联盟——OOC石油与天然气区块链，通过在勘探、金融、IT等领域中部署区块链技术，以降低现场运营管理成本，减少支付纠纷和潜在诈骗。目前该区块链已在美国北达科他州的巴肯页岩区进行试点。据测算，经过区块链技术加持，该项目每年可为在页岩区运营的油气企业节省约37亿美元的运营管理成本。

3.3 提升供应链管理效率

据统计，石油企业近一半支出是用于采购和购买服务。利用区块链技术管理供应链，有助于提升供应链管理的效率，从而产生巨大效益。以加拿大能源公司Petroteq Energy为例，2017年，成立PetroBlog子公司开发区块链应用，以提升油气供应链系统，增强市场透明度，减小地缘政治、市场波动等对石油企业的影响。目前，墨西哥石油公司、阿塞拜疆国家石油公司也已先后加入了上述区块链共同体。

4 国内油气行业区块链技术应用建议

区块链技术在油气行业发展潜力巨大，从勘探开发到跨国贸易，再到追踪碳足迹，区块链技术在降本增效提质方面正发挥越来越多的作用。据Global Market Insights公司预测，能源行业中区块链技术的价值有望从2019年的4亿美元增至2025年的30亿美元。近年来，国内油气公司纷纷顺应数字化转型大势，大力发展信息化、数字化、智能化建设，已取得了显著成效，在此基础上油气行业可以结合区块链技术特点，以提高运营效率、降低管理成本、提升监管水平为出发点，重点选取有应用前景的业务领域，积极开展区块链技术的应用试点。

4.1 提升油气勘探生产的风险控制能力

区块链技术可以与物联网技术、钻井技术标准与作业规程相结合，构建油气勘探生产过程中的多级风险控制系统，实现对油气钻井作业的实时监控和远程管理。同时，在油气勘探生产过程中，还可以充分利用区块链各节点的富余计算能力提高数据分析的时效性、可靠性和稳定性。

因此，国内油气企业可以搭建基于区块链技术的风险监管平台，提高油气勘探、开采等各环节的现场数据和作业信息记录的准确性和实时性，显著提高数据的安全性、现场监管的有效性、生产风险的可控性，优化施工流程和监管措施，为油气领域安全高效生产和降本增效提供数字化、智能化保障。

4.2 开展跨境贸易平台建设

油气行业进出口贸易业务众多（如原油、成品油、石化产品等），传统贸易模式中交易流程长、清算环节多、交易周期久、金融风险高、占用资金多等问题长期存在。区块链技术的开发应用可以实现交易即清算功能，从而大幅提高贸易效率，降低贸易成本和风险。

企业可以开发建设基于区块链技术的跨境贸易平台，交易各方共享一套可信、互认的账本，所有交易清结算记录全部在链可查，安全透明、不可篡改、可追溯，极大提升对账准确度和效率。通过搭载智能合约，可以实现自动执行的交易清结算，从而实现交易即清算，降低对账人员成本和差错率，提高清算效率。具体来看，在采购端，使用区块链技术可降低采购成本，提高进口效率，缩短生产周期；在销售端，可以提升销售效率，增加出口利润率，延伸海外出口布局。

此外，中国石油、中国石化、中国海油都开设有金融业务，可以通过区块链技术在建设跨境贸易平台的过程中开发新型金融产品，如跨境应收账款融资等，拓展金融业务境外利润空间，并提升海外客户黏性。

4.3 提升供应链管理

相较于传统供应链管理，区块链技术的应用使得参与者的所有信息更加透明、真实、准确，供应链中的产品，从原材料采购、生产到最终销售信息都能够被准确、实时追踪[6]。因此，区块链技术在提高整体供应链管理运营效率、防止非法商业行为、提高供应链可持续性表现、分析解读市场趋势方面潜力显著。

企业可以打造基于区块链技术的物资交易平台，实现物资交易全过程的实时信息追踪，降低信息和结算成本，提高交易效率。企业还可以构建基于区块链的电子货运系统，结合大数据、物联网等技术，使供应链各环节更加透明。还可在此基础上进一步完善优化仓储或物流配置，节省大量成本，提高商品交易和运转效率。

4.4 强化招投标管理

在传统运营模式下，油气行业工程招投标及管理上存在一系列问题，主要涉及基本程序、招投标政策及法律法规等问题，如无效中标、缔约过失责任、不正当竞争等。区块链技术去中心化、信息不可篡改等特点，能有效减少招标投标过程中虚假投标等问题的发生，从而提高招标结果的准确性和公正性，提升招投标管理效率，增强合同双方互信。企业可以在现有招投标平台基础上搭建专属私有链，提高管理效率，降低管理成本。

4.5 强化财务管理

在财务管理领域，以账目管理为例，传统对账工作存在账目数量大、类别繁琐，人力、物力、财力投入量大等问题。而区块链的分布式账本技术由于其实时确认、数据不可篡改等特性，能够大幅提高财务管理的运营效率。将区块链技术与油气企业财务共享服务模式融合，提高财务中后台的运营效率，提升流程自动化程度，降低财务共享授权运营成本。同时，还可探索利用区块链优化审计业务流程，提高集团公司对企业财务信息的监督水平，保障数据安全性、及时性和准确性，节省大量询问和函证程序，提高审计效率，节约人力成本。

5 结语

目前区块链虽然还处于初级发展阶段，“杀手级”应用仍未出现，但不能低估其颠覆行业和商业模式的潜力。一旦条件成熟，区块链技术必将迅速发展，进入经济、社会、生活的方方面面。对此，国内油气行业应从战略高度做好区块链技术的推广开发，积极开展区块链应用试点，同时做好基础设施、网络、技术、人才队伍的储备，迎接区块链技术的成熟落地。