数字钻井瓶颈初现:?数字化上游油气行业远落后于其他行业

国际能源机构(International Energy Agency)在其2017年《数字化与能源》 告中估计,数字技术可将生产成本削减多达20%。我们保守地估计,到2025年,在上游行业使用数字技术可能会导致资本支出和运营支出的累计节省1000亿美元至1万亿美元。我们的经验证实了这一巨大潜力。如表1所示,可以通过卓越的运营来实现节省(例如,更高效的维护和更好的资产运营);在供应链中;在使用人工智能时;以及使用集成平台(将组织与外部合作伙伴联系起来)。

数字化转型的迹象不断涌现

许多上游公司一段时间以来一直在使用数字化元素,我们将其定义为基于数据的技术的战略业务价值,其中包括物联 (IoT),云计算和人工智能。这些元素的示例包括3D地震技术,北海荷兰和丹麦部分的无人油气安装以及先进的储层建模。在石油价格相对较低的时代,公司更加关注成本并提高运营效率,整个行业的数字创新趋势正在加速。一些大公司已经走了很远的路。这里有一些例子:

BP通过建立自己的数字化员工队伍和为管理人员运行数字化新兵训练营来增强其能力。该公司鼓励员工开发存储在通用平台上的应用程序,以改善工作流程。它还创建了一个超过1PB的“数据湖”,其中捕获了来自全球运营的数十亿条数据记录,并提供给整个公司的工程师使用。PB是等于一百万GB的单位。

Eni开发了自己的超级计算机HPC4,用于处理油气储层的数据。凭借18.6 petaflop的计算速度(一台petaflop的计算机每秒可以处理四千万次计算),该技术通过允许在几周而不是几个月的时间内进行勘探前景分析,从而节省了时间和金钱。考虑到钻探勘探井可能要花费数亿美元,因此在正确的位置钻探可以节省大量资金。

挪威国家石油公司(Statoil)启动了集中和集成的数字化改进计划。该公司正在建立一个数字化卓越中心,其全面的数字化路线图将持续到2020年。该公司已承诺在数字和新兴技术上投资10亿至20亿挪威克朗(1.28亿至2.57亿美元)。通过卓越中心执行。挪威国家石油公司(Statoil)的目标是大幅增加其对数据,分析和机器人技术的使用,以提高安全性,减少碳足迹并提高盈利能力。

另一方面,一些较小的勘探与生产(E&P)公司开始探索数字化转型。第一步,他们将在整个组织内建立试点项目,以评估如何最好地应用数字化,以及确定需要开发的关键数字功能。在这样的情况下,人们对数字化转型的兴趣是由新进入者的感知威胁以及降低成本的愿望引起的。传统运营商对具有差异化,市场领先的数字功能的出现感到担忧。两个很好的例子是专注于北海挪威上游业务的技术公司Cognite和创建于2017年的致力于数字化产业的Baker Hughes General Electric。这是众所周知的。鉴于海上作业在健康,安全和环境方面日益敏感的性质,运营商需要确保可以部署数字技术而不会给作业带来风险。此外,该行业面临着一系列复杂的挑战,包括地域分散的资产,可能会长期降低产量的旧资产以及运营商(项目的主要勘探与生产公司)与非运营商(勘探和开发项目的合作伙伴)状态。

为什么我们仍然看到这个领域的逐渐觉醒?从技术角度来看,数据分析与工业物联 的结合正在产生优化工作流程的新方法。“数字孪生”技术的应用打开了将物理资产以数字形式从田间复制到设备的可能性,从而使公司可以对方案进行建模,以优化从生产到维护的所有过程。挪威国家石油公司(Statoil)创建了Johan Sverdrup海上油田的数字孪生,以解决故障排除和流程改进问题。云计算服务的增长也使公司能够以相对较低的成本处理大量数据。将这些技术进步与该行业高度专注于提高生产率这一事实结合起来,很容易理解为什么公司越来越对数字解决方案的潜力感到兴奋。

数字化的五项指导原则

以下是一些运营商从数字化旅程开始的一些指导原则。

1,始终将其视为业务主导(而不是技术导向)的练习。找出最大的业务挑战,并评估数字技术如何提供帮助。公司需要问问自己自己真正擅长的是什么,以及他们想以什么闻名于市场,然后弄清楚数字化如何提供帮助。公司的数字化转型需要全面并解决运营模型的所有要素。

2,从战略和能力到组织结构和文化的所有内容都需要加以考虑,并可能需要重新配置以反映数字化业务。一些石油和天然气公司仍将数字技术视为核心业务的外围内容。“孤立的”数字化无法提供跨多种资产的跨职能洞察力,而这些资产是在企业层面提高效率和价值所必需的。公司需要从价值链所有关键方面构建新功能和利用技术的角度进行数字化。Aker、BP旨在成为挪威大陆架(NCS)上卓越的勘探与生产独立参与者,将数字化视为其提高效率并将全周期盈亏平衡成本降低至每桶不足35美元的战略的基石之一。

3,如果要释放有效运营的全部潜力,建立数字组织需要将利益相关者包括在公司本身之外。新领域开发的所有利益相关者,包括东道国政府,石油服务提供商和承包商,都需要进行数字化处理。例如,Aker Solutions正在与挪威国家石油公司(Statoil)紧密合作,使用来自普通数字孪生子的数据开发Johan Sverdrup油田。

4,没有可遵循的成功数字模板。每个公司都需要制定自己的特定数字化转型路线图。尽管可以模仿领先公司的最佳实践示例,但最终需要量身定制数字解决方案,并满足每个运营商的业务需求和挑战。E&P公司可能不会开发新的数字技术和解决方案。这些可能仍将是财力雄厚的最最大玩家的财富。

5,当涉及工程师和数字化的工程师时,高级主管需要确保他们具有适当的功能。过去,功能可能集中在技术专长上,以在工程项目中实现卓越。现在,随着对数据分析的日益关注,公司将更加需要数字化的工程师。在技术能力与技术能力之间找到平衡,可能是首席战略官和首席信息官面临的最棘手的挑战之一。注意NCS的标志性招聘,例如Statoil招聘新的首席数字官。同样,Aker在上述新技术创业公司Cognite中拥有股份,该公司由微软前高管领导。实际上,Cognite是未来的石油服务公司,专注于数字解决方案,旨在加速和推动NCS上的数字化。至关重要的是,石油和天然气部门必须吸引和留住技术专长的人才。随着行业数字化发展,人力资源主管将需要仔细考虑如何吸引新一代技术精明的年轻人。

描绘上游数字公司

在不久的将来,石油工人在平台上操纵钻杆的形象可能会被截然不同的东西所取代。钻探,性能监控和生产优化可以高度自动化。决策可能会发生变化,因为增强现实技术和数字孪生的使用将为“第一个石油”(即从正在商业钻探的油田中产生的初始石油量)的模拟提供基础,然后再做出最终投资决定。通过使用预测性维护和无人机技术,可以实现资产运营效率更高的卓越运营。如表2所示,数字技术可能会影响未来的勘探与生产公司的价值链的所有要素。

数字上游业务会是什么样?

与所有新的业务模型一样,将存在相关的风险。一个主要风险将是 络安全。随着资产与 络的连接越来越紧密,保护重要的数字基础架构免受 络攻击非常重要-通过监视威胁,识别漏洞,建立可靠的控制并促进安全意识的培养。随着运营商探索新的工作方式,一些公司将成为数字解决方案的先驱,而其他公司将成为快速的追随者。那些能够设计并采用适用于他们的数字战略的运营商将有条件在新的石油和天然气数字时代取得成功。那些仅仅将数字化视为技术发展却未能转型的公司很可能会变成数字恐龙,并面临灭绝的风险。

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