本期聚焦石油與大數(shù)據(jù)。伴隨著數(shù)字化浪潮，能源和資源得以智能化分配，效率空前提升，能耗成本也大幅下降，數(shù)字化為能源革命賦能，已逐漸成為共識。石油行業(yè)油氣上游部門是由海量數(shù)據(jù)驅(qū)動的，數(shù)據(jù)量呈指數(shù)上升趨勢。

能源行業(yè)的全面自動化和數(shù)字化熱潮此時方興未艾，這是能源數(shù)字化的“紅”。“智能”系統(tǒng)日益廣泛的應用也使我們產(chǎn)生了一種錯覺，即所有的數(shù)字問題都可以通過數(shù)字方案來解決。然而，數(shù)字化時代全面來臨，黑客也隨之變得越來越大膽和有“創(chuàng)意”。與此同時，網(wǎng)絡安全工作的難度卻日漸增加。這是能源數(shù)字化的“黑”。

技術(shù)部門需要同時應對大量難以想象的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，他們必須獲取并管理比以往更多的數(shù)據(jù)，并從這些數(shù)據(jù)中分析油田的各種規(guī)律。這些引領行業(yè)的大公司具體有哪些舉措或?qū)嵺`？本版進行了梳理和解讀。

石油公司與大數(shù)據(jù)

大型石油公司在運用新技術(shù)的時候，更多考慮技術(shù)帶來的收益和見效的時間，所以投資規(guī)模適中、見效明顯、收益高的技術(shù)往往受到青睞。

石油公司主要利用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理設備的預測性維護數(shù)據(jù)和地震數(shù)據(jù)。值得關(guān)注的是，石油公司和互聯(lián)網(wǎng)公司（如亞馬遜和谷歌等）的合作越來越多，這種跨界聯(lián)姻帶來的預期也值得期待。

殼牌（Shell）

殼牌與惠普合作，在油田和煉廠布設了大量傳感器和光纖電纜，并將海量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接蓙嗰R遜維護的私有云。通過數(shù)據(jù)倉庫的搭建及大量數(shù)據(jù)分析方法的運用，殼牌對油藏情況有了更精準的把握，來自任何一個油田的數(shù)據(jù)都可以和遠在萬里之外的成千上萬的油田數(shù)據(jù)進行對比，以確認最佳的鉆井靶點。

新一代的分析技術(shù)正把海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為合理的勘探?jīng)Q策、高質(zhì)量的油井、較低的成本和可接受的環(huán)境影響。他們運用SAS（SAS是全球最大的軟件公司之一，是全球商業(yè)智能和分析軟件與服務領袖，經(jīng)營范圍是商業(yè)智能和分析軟件及解決方案、智能領域?qū)I(yè)咨詢服務、基于SAS解決方案的專業(yè)培訓和技術(shù)支持等）的預測性資產(chǎn)維護軟件延長設備壽命和運行時間，由此帶來的油氣增量會給公司帶來數(shù)千萬美元的效益。大數(shù)據(jù)已深入設備運行的每個方面，在此基礎上的數(shù)據(jù)分析技術(shù)幫助殼牌持續(xù)保持領先。

SAS消除了殼牌設備運行業(yè)務流程中的不確定性。通過分析大量實時數(shù)據(jù)，殼牌提高了設備流程和資產(chǎn)效率，保持了良好的性能和可靠性。當SAS發(fā)出預警信號時，現(xiàn)場工程師可以快速診斷，并防止進一步出現(xiàn)更嚴重的問題。

殼牌的工程師正利用這些設備監(jiān)控大數(shù)據(jù)來提高公司最新平臺Perdido　Spar的性能。在1萬英尺的水下，一條面積相當于美國休斯敦的海床可生產(chǎn)石油和天然氣13萬桶油當量/日，借助SAS的大數(shù)據(jù)技術(shù)，殼牌可以在這里大顯身手。

除了勘探，殼牌還利用大數(shù)據(jù)來優(yōu)化石油和天然氣的運輸、提煉和銷售。

煉廠需要建在盡可能接近最終用途的地方，盡量降低運輸成本。通過海量數(shù)據(jù)結(jié)合復雜的算法，考慮生產(chǎn)燃料的成本和各種數(shù)據(jù)，可以確定每種產(chǎn)品的需求和資源分配形式，以達到煉廠最優(yōu)化生產(chǎn)的目的。

雪佛龍（Chevron）

一口油井的一根光纖電纜每天可以產(chǎn)生超過1TB的數(shù)據(jù)，雪佛龍有數(shù)千口油井，多年來一直在收集和分析數(shù)據(jù)。在與微軟達成協(xié)議使用其高度分布式架構(gòu)的云服務后，雪佛龍的數(shù)據(jù)收集和分析系統(tǒng)正在升級。

有了微軟Azure的幫助，雪佛龍運用地震數(shù)據(jù)預測和建立油田地質(zhì)模型的工作變得更簡單和準確。

此外，油井中的傳感器收集性能、溫度、壓力和設備健康數(shù)據(jù)，鉆井船和生產(chǎn)設施配備了數(shù)千個傳感器，生成更多數(shù)據(jù)。Azure物聯(lián)網(wǎng)中心不僅將繼續(xù)收集所有這些數(shù)據(jù)，而且將幫助部署、管理和保護這些設備。

有了這樣龐大的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，加上機器學習技術(shù)，系統(tǒng)就可以給工程師更多指導，讓他們確切知道要去哪里和要做什么。機器學習技術(shù)還可以比人類工程師更快、更一致地處理地震數(shù)據(jù)，并幫助建立地質(zhì)模型，幫助工程師決定在哪里鉆井，以及使用什么鉆井技術(shù)。

借助微軟提供的大數(shù)據(jù)技術(shù)，雪佛龍?zhí)嵘四鞲鐬巢糠钟吞锏你@井效率逾20%，優(yōu)化了勘探開發(fā)工作，大幅提高了油氣田發(fā)現(xiàn)的數(shù)量和質(zhì)量。

沙特阿美（Saudi　Aramco）

作為石油行業(yè)當之無愧的“巨無霸”，沙特阿美在技術(shù)上也必須是舍得下血本投入的。考慮到沙特阿美的體量，即使是很小比例的采收率和生產(chǎn)效率的提高，對公司長期發(fā)展也有明顯好處。2017年以來，該公司采取了一系列措施，最大限度提高石油采收率，其中大數(shù)據(jù)技術(shù)起到至關(guān)重要的作用。

運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，沙特阿美的研發(fā)中心在應對關(guān)鍵油氣挑戰(zhàn)方面取得重大進展，包括改進地震處理和分析方法、提高天然氣勘探的效率、優(yōu)化提高原油采收率的方法、提高原油采收率和降低生產(chǎn)成本等。

大數(shù)據(jù)技術(shù)提高了GigaPowers（沙特阿美并行油藏數(shù)值模擬器）和TeraPowers（沙特阿美下一代油藏和盆地模擬器）的運行效率和模型分辨率，使石油工程師能更好地了解儲層力學，從而實現(xiàn)長期的可持續(xù)生產(chǎn)。

此外，沙特阿美還在大數(shù)據(jù)平臺的基礎上開發(fā)了下一代集成地震成像平臺Geodrive，該平臺可實現(xiàn)超高分辨率地下測繪和特征描述，并與阿卜杜拉國王科技大學合作對該平臺進行了全面測試。

借助大數(shù)據(jù)，沙特阿美的地質(zhì)導向方案通過達蘭最先進的地質(zhì)導向中心，實現(xiàn)了93%的儲層接觸率，數(shù)百公里外的鉆機已可以實時監(jiān)控，帶來更精確、優(yōu)化的井位布置。實時鉆井和井下數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星從鉆井平臺傳輸?shù)较冗M的地質(zhì)導向中心，由專家小組做出實時決策，實現(xiàn)最大化的儲層接觸率，從而提高井的生產(chǎn)率，降低開發(fā)成本。

油服公司與大數(shù)據(jù)

作為技術(shù)供應商，油服公司在大數(shù)據(jù)的應用方面比石油公司走得更遠，各大油服公司在勘探、鉆完井、采油等領域都有不同程度的嘗試，取得的效果也各有千秋。

斯倫貝謝（Schlumberger）

作為油服領域的龍頭老大，斯倫貝謝一直以來的制勝法寶就是核心技術(shù)。進入數(shù)字化時代，斯倫貝謝仍然不甘落后，較早將大數(shù)據(jù)技術(shù)與油藏數(shù)值模擬結(jié)合在一起，取得了不錯的成績。這樣的技術(shù)思路，在當今以數(shù)據(jù)為驅(qū)動力的浪潮中，將大量儲層和生產(chǎn)數(shù)據(jù)與高性能預測分析解決方案結(jié)合，在預測最終采收率的競爭中脫穎而出。

目前，非常規(guī)油藏的完井和生產(chǎn)優(yōu)化工作需要大量地質(zhì)建模、裂縫模擬和生產(chǎn)模擬。通過大量分析，可以優(yōu)化出完井設計參數(shù)，如最佳井距、支撐劑選型等。然而，在目前北美非常規(guī)油氣生產(chǎn)井中，只有不到5%在壓裂時有足夠數(shù)據(jù)和計算時間來進行這樣的模擬和設計工作。大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能算法有助于油藏和裂縫模擬的并行計算更快、更高效，有助于斯倫貝謝大幅提升完井設計水平。

這樣的方法已在美國鷹灘頁巖區(qū)的頁巖油氣井上應用。這次應用收集了2000多個數(shù)據(jù)點，在多線程集群環(huán)境中進行完井的敏感性分析，并大量運用隨機森林、梯度增強、線性回歸等機器學習和數(shù)據(jù)挖掘算法，建立代理模型。通過梯度增強技術(shù)，代理模型的精度達到90%以上，可以準確預測油氣井產(chǎn)能。而且，這還是個即插即用的工具，可以隨時快速評估完井參數(shù)的變化對未來油氣井產(chǎn)能的影響。

斯倫貝謝還將海量數(shù)據(jù)用于優(yōu)化井隊的鉆井周期，通過建立增強性的KPI標準集，可以對每個操作進行標準化測量，通過將實際數(shù)據(jù)和標準化操作數(shù)據(jù)進行比對，將結(jié)果以簡潔的可視化方式傳達給井隊，以便井隊不斷改進操作，優(yōu)化鉆井周期，降低成本實現(xiàn)卓越管理。

貝克休斯（BHGE）

貝克休斯如今正與美國NVidia公司展開全面合作，利用人工智能和圖形處理器（GPU）技術(shù)加速對油氣行業(yè)海量數(shù)據(jù)的實時提取，大幅減少石油勘探、開發(fā)、運輸、加工、分發(fā)的成本。這樣的“雙持”也讓貝克休斯在油氣行業(yè)數(shù)字化領域的地位節(jié)節(jié)攀升，并迎來實質(zhì)性的合作。

BP在貝克休斯的支持下，正在部署基于云計算的高級分析平臺POA，該平臺建立在通用電氣（GE）的Predix平臺上，并結(jié)合了大數(shù)據(jù)技術(shù)，為資產(chǎn)績效管理提供工業(yè)級分析。目前，該平臺在墨西哥灣運營，每天分析1.55億個數(shù)據(jù)點，以提供性能和維護方面的見解。此外，POA將整合其安哥拉業(yè)務，BP計劃將該系統(tǒng)部署到今年的阿曼和北海業(yè)務中。

在數(shù)據(jù)平臺的合作基礎上，貝克休斯還確保了生產(chǎn)設施上的關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)機械的高效運行。這些設備包括壓縮機、發(fā)電機和關(guān)鍵泵，這對于確保全球范圍內(nèi)石油和天然氣的安全開采和運輸至關(guān)重要，尤其是在BP發(fā)生造成世界范圍影響的安全事故后。

通過分析如振動、轉(zhuǎn)子位置、溫度、壓力流量等數(shù)據(jù)，貝克休斯部署的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)能識別機器工作狀態(tài)的變化，確定機器是否以最佳狀態(tài)運行。預測性識別異常操作的出現(xiàn)可最大程度減少設備中斷，并避免不必要的停機時間。

BP已將貝克休斯基于大數(shù)據(jù)的System1TM和SmartSignalTM軟件系統(tǒng)部署在其位于北海的英國和挪威部分的多個海上生產(chǎn)設施，以及墨西哥灣、里海和安哥拉等其他關(guān)鍵石油和天然氣生產(chǎn)平臺。利用對海上無線網(wǎng)絡的投資，BP能從其位于阿伯丁的高級協(xié)作環(huán)境中心遠程監(jiān)控其海上油田的大部分關(guān)鍵設備，并利用來自全球的遠程專家支持。遠程監(jiān)控給BP帶來了諸多實惠，尤其是避免了在惡劣天氣條件下需要額外的工作人員到鉆井平臺進行實地監(jiān)控的情況。

貝克休斯協(xié)助BP從安裝在其海上設備的傳感器中采集和管理大量數(shù)據(jù)，這些傳感器能根據(jù)運行狀態(tài)和識別潛在問題來改變所捕集的數(shù)據(jù)量，從而進行準確的診斷和先發(fā)制人的干預。貝克休斯的目標很明確，就是要消除運營中的缺陷，這種大數(shù)據(jù)的解決方案最終使BP能采取更積極的維護方法，大幅降低管理風險。

關(guān)于大數(shù)據(jù)你需要知道的事

1.大數(shù)據(jù)不等于海量數(shù)據(jù)

人們往往認為運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，必須有海量的數(shù)據(jù)。這是大數(shù)據(jù)這個名詞造成的普遍誤讀。

大數(shù)據(jù)是有關(guān)數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計學的技術(shù)，只要數(shù)據(jù)足夠真實，足夠全面，足以總結(jié)相關(guān)性規(guī)律，就可以運用這項技術(shù)。如生產(chǎn)數(shù)據(jù)、增產(chǎn)措施數(shù)據(jù)、各種井下作業(yè)的數(shù)據(jù)，雖然都到不了TB的級別，但只要問對了問題，選對了角度，同樣可以通過大數(shù)據(jù)技術(shù)帶來商業(yè)上的改變。所以，相比大數(shù)據(jù)（Big　Data）這個詞，全數(shù)據(jù)（All　Data）更貼切。

2.數(shù)據(jù)驅(qū)動的新角度、新方法

大數(shù)據(jù)不僅是關(guān)于商業(yè)智能（BI）的，而且是通過數(shù)據(jù)驅(qū)動，找到解決技術(shù)問題的新角度和新方法。很多技術(shù)領域雖然已有成千上萬的學術(shù)論文專門研究，但仍然沒有得到滿意的解決方案，那么大數(shù)據(jù)就可以成為一種統(tǒng)計學方法，對技術(shù)開放的心態(tài)往往會帶來意想不到的收獲。

3.開放的數(shù)據(jù)文化環(huán)境

大數(shù)據(jù)需要一個開放的數(shù)據(jù)文化環(huán)境。拋開數(shù)據(jù)安全的問題，需要打通各個信息系統(tǒng)之間的壁壘，使絕大部分數(shù)據(jù)處于受控的開放環(huán)境中，才能發(fā)揮數(shù)據(jù)真正的價值。如采油工程師要發(fā)現(xiàn)凝膠調(diào)剖技術(shù)適合在油田的哪些井使用，那么他需要的就不僅是生產(chǎn)數(shù)據(jù)，而且需要工區(qū)的地質(zhì)數(shù)據(jù)、沉積環(huán)境的數(shù)據(jù)、試井和測井數(shù)據(jù)，甚至還需要地震解釋數(shù)據(jù)。如果采用目前的豎井式系統(tǒng)，那么這位采油工程師的工作量將多得“令人發(fā)指”，也會無端耗費他的很多精力，很可能花了幾個月時間也得不到想要的結(jié)果，而已投入的大量時間成本還可能驅(qū)使這位工程師執(zhí)迷于研究內(nèi)容，甚至得到一些不實的結(jié)論。

而在一個開放的數(shù)據(jù)環(huán)境中，所有數(shù)據(jù)集中在一起，這位工程師就可以迅速調(diào)用所需素材，快速建立數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。即使這些數(shù)據(jù)之間沒有相關(guān)性，他也很快能發(fā)現(xiàn)，及時調(diào)整研究方向。

因此，若要實施大數(shù)據(jù)項目，企業(yè)的決策者要有足夠的耐心，因為系統(tǒng)架構(gòu)要足夠開放，會有大量的數(shù)據(jù)處理工作要做。但這是非常必要的，基礎沒打好，樓建得越高越危險。

4.大數(shù)據(jù)應用應回歸理性

大數(shù)據(jù)這個概念自從2012年在油氣行業(yè)再次引爆后，經(jīng)歷了相當長時間的“科幻”期。在這個時期，大量石油行業(yè)的從業(yè)者都對這項技術(shù)寄予厚望，希望它能徹底改變行業(yè)，讓我們躺著賺錢。另外，石油公司對數(shù)據(jù)資產(chǎn)的嚴加看管使得油服公司尋求大數(shù)據(jù)技術(shù)的突破變得舉步維艱，如何讓雙方在信任的基礎上擁抱未來，是大數(shù)據(jù)要解決的技術(shù)之外的問題。

目前，油氣領域大數(shù)據(jù)技術(shù)還處于試驗階段，只有大型石油公司在勘探開發(fā)、鉆完井、設備維護等不同專業(yè)層面應用了大數(shù)據(jù)技術(shù)。然而，大數(shù)據(jù)的內(nèi)核是統(tǒng)計學，一門探究相關(guān)性而不是探究因果關(guān)系和邏輯關(guān)系的學科。其相關(guān)性的本質(zhì)讓這項技術(shù)逐漸回歸理性，越來越多的石油企業(yè)從撒網(wǎng)式應用轉(zhuǎn)變?yōu)榫劢雇黄脐P(guān)鍵技術(shù)點，并落腳在設備預測性維護、地震數(shù)據(jù)和地質(zhì)油藏數(shù)據(jù)的快速處理、鉆井過程的智能導向等，回歸理性也為真正具備核心技術(shù)能力的公司帶來了最佳的入場時間。