摘要:国际能源署(IEA)报告显示,超过80%的主要油气公司已将数字化纳入战略规划。近年来,随着技术变革的深入推进,传统油气企业纷纷锚定数字化转型目标。调研发现,虽然各大油气企业纷纷推动数字化转型,但真正实现突破的仍属凤毛麟角。究其原因,这场转型远非简单的技术升级,
日前,国际能源署(IEA)发布
《能源与人工智能》专题报告
首次系统地揭示了人工智能(AI)
与全球能源格局的深度耦合逻辑
在全球能源转型加速推进
传统体系深刻调整的当下
数字化变革早已超越技术迭代范畴
演变为一场涵盖战略思维重构
管理模式革新与产业生态重塑的全方位变革
油气行业数字化的去中心化逻辑重构
中国石油勘探开发研究院 窦宏恩
战略重构 从业务驱动到数据驱动评论
国际能源署(IEA)报告显示,超过80%的主要油气公司已将数字化纳入战略规划。近年来,随着技术变革的深入推进,传统油气企业纷纷锚定数字化转型目标。调研发现,虽然各大油气企业纷纷推动数字化转型,但真正实现突破的仍属凤毛麟角。究其原因,这场转型远非简单的技术升级,而是一场涉及理念、管理和技术的全方位革命。
数字化转型的本质是一场企业“业务去中心化逻辑重构”的革命。这场革命不仅是对传统管理模式的颠覆,更意味着企业组织架构、业务逻辑与生态体系的全面重构,其核心在于打破“业务壁垒”,构建以效益为核心的全新发展范式,推动行业向高质量、智能化、绿色化方向跨越。
在传统油气行业中,业务板块间存在明显的主次之分。例如,勘探环节常被视为“龙头”,地质研究成果主导后续开发决策;开发部门则以产量为核心目标,与储运、销售环节协同不足。这种业务中心化模式虽然在过去发挥了重要作用,但在数字化时代却成为制约发展的瓶颈。麦肯锡研究表明,传统油气企业中约70%的关键数据仍被隔离在各个业务单元中,无法实现有效的共享和利用。数字化转型就是要打破这种以业务为中心的管理模式,构建以数据为纽带、以效益为核心的新型运营体系。在这个体系中,企业被视为有机整体,各业务环节如同链条上的节点,所有业务环节平等协作,数据流、业务流和价值流形成闭环,通过数字化平台实现协同运转。
国际石油公司在这方面进行了有益探索。以壳牌为例,该公司近年来投入超10亿美元构建覆盖全球油田的数字化生产系统。通过部署数字孪生技术和人工智能平台,实现了生产数据的实时优化。据其2022年可持续发展报告显示,该举措使页岩油单桶生产成本下降了12%—15%。同样,埃克森美孚通过建立企业级数据中台,将原本分散在勘探、开发、生产等环节的数据进行整合分析,实现了全产业链的协同优化。实践表明,这种数字化转型不是简单的技术叠加,而是要通过数据贯通重构企业的价值创造方式。
值得注意的是,这种战略重构需要配套组织变革。bp公司在2020年启动深度数字化转型,通过重组建立集中化的数字创新中心,整合原有分散的IT资源。其2022年的技术公报显示,新的工作模式使数字化项目平均交付周期缩短超30%。这些案例充分说明,数字化转型必须是“一把手工程”,需要从战略高度进行顶层设计和系统推进。
技术赋能 构建智能化产业生态
在技术层面,数字化转型呈现出鲜明的融合特征。根据德勤发布的行业报告,2023年,全球油气行业在数字化技术上的投资达到320亿美元,其中人工智能、物联网和区块链是三大重点投资领域。以工业互联网平台为载体,大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术正在深度融入油气生产的各个环节。
特别值得关注的是,人工智能(AI)作为核心技术之一,在转型中扮演着关键角色。通过智能数据分析、预测和决策,AI能够显著提升业务效率。同时,数字化转型积累的海量数据又为AI发展提供了坚实基础,二者形成良性循环。以斯伦贝谢公司开发的智能钻井系统为例,通过机器学习算法对历史钻井数据进行分析,系统能够自动优化钻井参数,在墨西哥湾的深水钻井项目中,将钻井效率提高了25%,同时将事故发生率降低了40%。这种智能化转型正在从个别环节向全产业链延伸,推动整个行业向更高效、更安全的方向发展。
在勘探领域,智能算法正在帮助地质学家更准确地预测油气藏的分布。沙特阿美公司开发的AI地质解释系统,能够将地震资料的解释时间从传统的数月缩短至数天,准确率提高35%以上。在开发环节,数字孪生技术实现了对油田的虚拟仿真和优化。Equinor的数字油田项目,通过建立全生命周期的数字模型,使油田采收率提升了5—8个百分点。在生产一线,智能传感器和物联网设备让远程监控和预警成为可能。在中国石油长庆油田,10万余口油气水井和2500余座场站实现数字化全覆盖。2007年至2023年,长庆油田油气产量当量增长2倍多,油气水井数增长300%,人均劳动生产率翻了一番。
绿色转型 数字化助力可持续发展
在“双碳”目标背景下,数字化转型为油气行业的绿色低碳发展提供了新的解决方案。国际能源论坛数据显示,数字化技术可以帮助油气行业减少15%—20%的碳排放量。通过数字化手段,企业可以更精准地监测和优化能源消耗,实现碳足迹的全生命周期管理。
道达尔能源部署的智能能源管理系统,整合了全球数十万个实时数据采集点。其2023年可持续发展报告显示,该系统通过优化能源使用效率,实现年减排二氧化碳180万吨,相当于1500万棵成年树木的年固碳量。中国石化建设的智能化能效管理平台,已实现对34家炼化企业的全覆盖。数据显示,该系统通过工艺优化、能源梯级利用等措施,年节约标准煤76万吨,减少二氧化碳排放190万吨,相当于50万辆燃油车停驶一年的减排量。
与此同时,数字化转型正在推动油气企业向综合能源服务商转型。bp通过数字化平台整合传统油气业务与新能源业务,构建了覆盖风电、光伏、充电桩等多能互补的智慧能源系统。其开发的bp pulse智能充电网络已覆盖全球12.5万个充电点位,为用户提供智能化的充电服务。这种转型不仅顺应了全球能源转型的大趋势,更为企业开辟了新的增长空间。该公司2023年年报显示,其数字化能源服务业务在2023年实现了42%的增长,贡献了28亿美元的营收,正成为新的战略增长极。
数智未来 行业转型挑战与机遇并存
尽管前景广阔,但油气行业的数字化转型仍面临诸多挑战。普华永道的调研显示,超过60%的油气企业在数字化转型中遇到了数据孤岛问题,45%的企业面临人才短缺的困境。此外,技术标准不统一也是制约因素之一。目前,全球有超过20种不同工业物联网协议在油气行业并存,给系统互联互通带来困难。
人才储备是助力企业数字化转型的关键因素之一。埃克森美孚的数字人才方案颇具参考价值,该公司通过校企技术合作、内部能力建设及创新项目实践持续推进数字化人才布局——与麻省理工学院、斯坦福大学等高校在能源存储、碳捕获等领域开展联合研究,培养具备数据分析与技术转化能力的跨学科人才;通过中央数据办公室统筹数字化技能培训,依托内部学习平台和岗位轮换机制提升员工的数字素养;与微软、IBM等企业合作开发量子计算、物联网等技术项目,为员工提供数字化实践场景。
据IEA预测,到2030年,全球油气行业数字化转型将使勘探开发成本降低25%,碳排放强度下降18%。在中国,随着“东数西算”工程与“双碳”目标的推进,油气企业正加速与数字经济、绿色经济融合。
对于中国油气企业而言,这既是一场必须面对的挑战,更是一次实现弯道超车的历史机遇。在这场变革中,唯有以开放的心态拥抱创新,以务实的精神推动转型,才能在数字化浪潮中找到可持续发展的新航向。而“业务去中心化逻辑重构”的终极目标,是构建“数据驱动、协同高效、绿色可持续”的油气产业新生态。当勘探不再是孤立的环节,而是与开发、销售形成实时联动的闭环;当数据成为核心生产要素,算法模型替代部分人工决策;当低碳发展从政策要求转化为企业的内生动力,企业将真正实现从传统模式向现代模式的跨越。
延伸阅读
油气行业数字化转型大事记
2000—2010年:数字化转型萌芽期
2000年:埃克森美孚启动高性能计算(HPC)项目,首次将超级计算机用于油藏模拟,运算效率提升10倍以上,推动地质建模技术革新。
2005年:斯伦贝谢推出IPM(Integrated Project Management)平台,整合地震、测井、钻井数据,实现跨部门协同作业,使项目周期缩短20%。
2010—2020年:技术应用加速期
2012年:bp启动数字创新计划,投资10亿美元开发数据分析工具,其墨西哥湾油田通过实时数据监控实现产量提升5%。
2013年:壳牌成立数字工厂(Digital Factory),引入物联网(IoT)传感器监测全球3万口油井,使设备故障率降低15%。
2015年:油价暴跌倒逼行业降本增效,斯伦贝谢推出SLB Digital平台,集成云计算与AI算法,帮助客户降低10%的运营成本。
2017年:bp大规模部署APEX模拟系统,通过数字孪生技术每日增产3万桶油当量,成为行业首个规模化应用案例。
2018年:埃克森美孚与微软合作开发能源云平台,将二叠纪盆地160万英亩土地的实时数据上云,使决策效率提升40%。
2020—2024年:技术深化转型期
2020年:新冠疫情加速远程办公普及,沙特阿美建成胡莱斯智能油田,通过AI算法和4万个传感器实现全流程自动化,使碳排放减少8%。
2021年:bp在阿塞拜疆部署ACE平台,成为全球首个从设计到运维全阶段采用数字孪生技术的海上项目,节省60亿美元投资。
2022年:壳牌与Kongsberg Digital签订5年协议,用数字孪生技术改造全球资产,使其尼日利亚FPSO“Bonga Main”号的寿命延长15年。
2023年:生成式AI爆发,油气行业探索ChatGPT在报告生成、员工培训中的应用,道达尔能源推出AI地质解释系统,使地震数据处理效率提升50%。
2024年:全球数字孪生技术的市场规模突破400亿美元,bp墨西哥湾Argos平台实现动态数字孪生与虚拟设备交互应用,使远程操作的安全性提升30%。
2025年:数字化转型进一步加速
我国政府工作报告强调,持续推进“人工智能+”行动,将数字技术与制造优势、市场优势更好结合起来,支持大模型广泛应用。中国的数字化建设进程进一步加快。
DeepSeek的全新开源推理模型在全球范围内迅速走红,以中国石油和中国石化为代表的能源央企纷纷接入DeepSeek,用“算力+AI”赋能油气工业发展。
区域数字化转型路径对比
中东
核心逻辑:依托国家资本与能源主权战略,以数字孪生、全自动化技术破解超大型油气田的开发难题。
典型特征:一是高投入高产出。例如沙特阿美、ADNOC等公司通过光纤传感网络、AI优化生产,使产量提高30%,成本降低25%—45%。二是全链条重构。例如,Jafurah页岩气田项目实现从上游开发到下游炼化的全流程数字化闭环。
欧洲
核心逻辑:欧盟碳关税与“净零”立法倒逼数字化技术服务减碳目标,侧重传统油气与可再生能源的融合。
典型特征:一是低碳技术优先。例如,壳牌用动态数字孪生技术降低甲烷泄漏率(-90%),Equinor通过无人平台减少人员现场作业(-70%)以降低安全风险与碳排放。二是能源转型协同。例如北海油气田与海上风电、绿氢项目实现高效联动(Hywind风电场供电成本降低18%)。
北美
核心逻辑:页岩油低成本竞争驱动短周期、高频次的数字化迭代,以云计算与AI实现精细化开发。
典型特征:一是数据中台主导。例如埃克森美孚“One Basin”平台整合全流程数据,使新井成功率提升至72%。二是跨界技术渗透。例如森科能源在油砂矿引入自动驾驶卡车(油耗降低22%),科技企业(如微软、OpenAI)深度参与算法开发。
策划:马睿
图片:中国石油新闻图片库
来源:中国石油