石油天然气行业十大趋势：通过数据推动创新.pdf

2023年3月石油工业计算机应用录，新的数字技术遍布全球的石油和服务行业，永久改变了地球物理勘探的格局，许多数据处理算法，包括速度分析、折射和剩余静校正、动校正和叠加，甚至波动方程偏移成像，都是在那些年实现的。20世纪70年代以后，由于具备了数据（野外数字记录）、算法（处理成像方法）、算力（高性能计算机）三方面基础，地震技术得以在油气勘探中发挥越来越大作用，特别是能够实现三维和四维勘探。如下粗略列举地震行业发展若干里程碑：20世纪50年代从光点（照相）记录到模拟磁带记录；20世纪60年代从模拟记录到数字记录；20世纪70年代数字计算机地震数据处理；20世纪80年代从二维勘探到三维勘探；20世纪90年代从时间域成像到深度域成像；21世纪00年代从三维勘探到四维时延地震油藏监测；21世纪10年代从四维到四维四分量地震；21世纪20年代智能数据采集、处理和解释。新中国的第一个地震队是1949年6月由我国著名地球物理学家翁文波先生筹建的，使用一台美制轻便24道光点地震仪，在上海浦东六里桥做地震勘探试验（地震队工程师有孟尔盛等）。20世纪60年代中，地震采集采用模拟磁带记录取代光点技术。1973年10月，石油物探局开始应用北京大学研制的我国第一台集成电路百万次150计算机，将地震反射的模拟磁带记录的信号转化为数字信号，进行滤波和去假频，动校正叠加，增强有效信号。1974年4月2日，150计算机成功处理了我国南海第一条利用数字地震仪器采集的数字地震剖面（对此，马在田院士在 学海回眸 中曾经给予高度评价，说是“取得具有相当难度的、具有前沿性的科技成果。因为除了美国和西方几个发达国家才有这种技术，苏联当时也未有”）。1974年，李庆忠组织了世界上第一片束状三维地震勘探。1980年代初期马在田创造性地提出了高阶方程分裂偏移成像方法。现在中国石油集团东方地球物理公司，以地震方法勘探油气资源作为核心业务，已经成为全球最大物探公司之一。百年来，利用地震技术发现世界上最大的石油和天然气田，其中许多油田蕴藏着数十亿桶石油和数万亿立方英尺的天然气。未来人工智能和光纤传感的应用，地震技术将迎来新的变革。光纤传感是一种通过光纤测量振动、温度和声音的技术。由于光纤本身就是传感器，这项技术的潜力引起全球强烈关注。华盛顿大学的一个试点项目正在探索将光纤传感用于地震学、冰川学甚至城市监测。专家预测，光纤传感是基于地面的地球物理学自20世纪70年代该领域数字化以来的最大进步。当地面振动时由于地震或重型卡车、建筑工程地震波从源头传播出去，就像池塘上的涟漪一样。光纤电缆在电缆沿线的许多点进行测量试验的电缆有15,000个数据通道。当地震波到达光缆时，光缆会非常轻微地拉伸，从而扰动自然反射回源的光子。研究人员可以在返回的光波中检测到这种扰动，使用机器学习来理解光纤传感地震数据，并确定电缆受到干扰的位置。华盛顿大学专家说：“我们正在接近 智慧地球 的概念，我们可以倾听地球的声音。”参考资料：1 Matt Hall.100 years of seismic reflection.August 09,2021.https:/ 石油工程师协会（SPE）网站：https:/www.spe.org/en/industry/history/timeline/）.3 F.Gerali（2020）.Ludger Benedikt Mintrop,Engineering and Technology History Wiki.Online Available:https:/ethw.org/Ludger_Benedikt_Mintrop.4 勘探地球物理协会网站The SEG Wiki：https:/wiki.seg.org/wiki/John_Karcher.科技资讯 石油天然气行业十大趋势：通过数据推动创新一家名为“StartUp Insights（初创公司洞察）”的公司，提供关于初创公司、技术和趋势的创新情报，最近发表了 2022年石油天然气行业十大趋势 报告，分析了2 086家全球初创企业和规模化企业的样本，基于大数据和人工智能StartUs Insights Discovery平台，概述了国际上石油和天然气行业十大趋势和20家有影响的初创公司。图1展示了2022年影响全球公司的石油和天然气十大趋势和创新概述。物联网（IoT）和人工智能形成了最大的石油和天然气行业趋势。大数据分析、云技术、预测性维护和制造执行系统支持重要的数据管理和分1682023年3月石油工业计算机应用析工具，可显著提高整体运营效率。此外，智能机器人可应用于石油钻井和油藏精确成像过程。石油和天然气初创公司还开发了区块链的解决方案。最后，增强和虚拟现实技术（AR/VR）提高了工人的安全性，并实现了远程操作和虚拟培训。如下是2022年石油和天然气行业十大趋势（对每个趋势列举了两家初创公司的范例）：1.物联网石油和天然气行业利用物联网来提高产量、优化设备、确保工人安全以及监控偏远地区。放置在油井、防喷器（BOP）和节流阀内的传感器，可实现实时数据收集。利用这些数据，油气公司可以快速识别故障设备，帮助现场工程师快速预测和做出反应。物联网解决方案允许石油和天然气设施最大限度地降低维护成本，并获得其设备或流程的详细可见性。Sensital提供了一个实时监控平台澳大利亚初创公司Sensital提供物联网平台iBOTics，可以用于自动控制、远程监控和启动维护，提高了井、管道和工业设备的安全性、可靠性和效率。iBOTics还帮助石油和天然气运营商最大限度地降低总体运营费用和最大限度地提高投资回报。Zyfra打造工业物联网平台Zyfra是一家芬兰初创公司，其面向石油和天然气工业上游的工业物联网产品，包括油田开发平台Geonaft。该平台支持精确钻井、生产调度、人工举升和预测性维护等。Zyfra的工业物联网解决方案帮助油气公司提高工作效率和人员安全。2.人工智能石油和天然气行业越来越多地应用人工智能和数据科学来解决上游、中游和下游运营中的复杂问题。人工智能用于预测和认知分析，帮助石油工程师和石油天然气行业经理发现和实施新的勘探和生产理念，以提高投资回报率。Neudax为上游O&G提供智能决策支持Neudax是一家总部位于美国的初创公司，为上游石油和天然气公司提供人工智能解决方案。这家初创公司的人工智能平台FracDax融入了先进的分析和数据科学，如深度学习和强化学习。FracDax允许石油和天然气运营商分析数千个油井的参数，评估完井选项，并制定重复压裂解决方案。Nesh设计了人工智能聊天机器人美国初创公司Nesh为整个石油和天然气价值链设计了一个人工智能聊天机器人。这家初创公司的Nesh虚拟助理从多个来源收集数据，并使用自然语言处理（NLP）回答行业相关问题。Nesh帮助油田作业者解决与油田技术和作业相关的各种问题，帮助现场操作员快速而明智做决策。3.大数据和分析石油和天然气行业的日常运营会产生大量非结构化数据。大数据平台有助于行业数据分析师从生产和性能数据中获得洞察力。这对于寻求优化生产和确保油藏安全的工程师也很有用。此外，以前操作的历史数据可以用于训练和测试人工智能驱动的算法和模型。大数据分析帮助日常决策，以降低运营成本和行业碳排放。Welligence提供数据即服务（DaaS）Welligence是一家总部位于美国的初创公司，为石油和天然气行业提供大数据和人工智能解决方案。这家初创公司的人工智能平台为工程师提供了数据分析仪表板、可视化工具、生产预测和估值模型。Welligence的平台提供基于订阅的数据即服务（DaaS）,可与任何来源的数据集成。Phoenix RDS提供钻井优化英国初创公司Phoenix RDS利用大数据和分析进行注水、生产和钻井优化。除了储层建模算法，Phoenix RDS还为提高石油采收率（EOR）提供优化工作流程，使石油公司降低成本，增加资产价值。4.机器人与自动化通常，石油和天然气作业人员在复杂和恶劣的环境中工作，对员工安全构成重大威胁。为了应对这一风险，石油行业正在采用机器人和自动化解决方案来提高工作场所的安全性和运营速度。机器人在石油钻塔和炼油厂的检查、测量和工业自动化方面很有用。机器人和自动化加快了操作速度，减少了人力需求，从而提高1692023年3月石油工业计算机应用了效率，减少了人为错误。Sensia提供过程自动化总部位于美国的初创公司Sensia为石油和天然气公司提供智能自动化解决方案，以减少检测、诊断和解决之间的交互时间。石油技术专家和工艺工程师可以利用Sensia的石油和天然气生产、运输、储存和加工解决方案，规划最佳生产计划，减少设备停机时间，提高运营效率、安全性和资产生产率。EXRobotics构建机器人即服务（RaaS）解决方案荷兰初创公司EXRobotics制造了各种各样的机器人，可以在崎岖的工业场地和恶劣的环境中工作。这家初创公司的机器人包括爆炸气体事故的第一响应者、对抗逃逸排放的排放探测器、远程设施的合作者以及数据收集的调查者。对于石油和天然气行业，EXRobotics提供了基于云的RaaS平台。该平台允许工业运营商提高运营效率、安全性并降低成本。5.三维建模和可视化3D建模和高质量可视化有助于创建地下储层和其他油气工业设备的真实表示。结合历史生产数据，3D建模模拟了油藏生命周期中的生产和注入阶段。这有助于预测影响油藏安全的风险。基于这些数据，石油和天然气工程师优化生产和运营计划。此外，3D建模和可视化降低了成本和风险，同时提高了石油和天然气资产的性能。O&G云支持油藏模拟O&G云是一家总部位于新加坡的初创公司，为上游石油和天然气公司提供一个名为XXSim的基于云的平台。该平台具有热力、黑油和组分油藏模拟模块。除了这个平台，XXSim还提供了从外部模拟器转换模拟文件的工具。使用XXSim云计算平台，油藏工程师预测油藏动态，以最大限度地提高油藏产量。Maillance提供生产优化法国初创公司Maillance提供了其基于云的油藏建模、可视化和实时决策解决方案。这家初创公司的产品结合了地球科学，物理学和基于人工智能的分析。油田人工智能应用于生产优化、油田开发和油藏管理。石油和油藏工程师使用该平台训练可重复的模型，预测储量。评估和优化生产。6.云计算云计算能够在远程服务器上存储和处理数据，减少昂贵的本地内存和计算能力的投入。石油和天然气行业在日常活动中会产生大量数据。使用云技术和软件应用程序可以提高石油和天然气的效率、安全性和可扩展性，并简化数字化转型。云原生工具，如“即服务”平台（平台、存储、基础设施、数据等）,可实现高级分析、信息丰富的可视化仪表盘，并提供远程访问、实时洞察。inerG提供石油资产管理总部位于美国的初创公司inerG提供实现端到端的石油资产管理和油井数据分析工具。这家初创公司的工具将经济、生产和运营数据整合到一个应用程序中。它确定了可提高效率并降低油气公司总体成本的运营变革。此外，这家初创公司还提供基于云的智能软件，用于石油和天然气储量的经济评估。Engage支持数字化油田管理Engage是一家总部位于美国的初创公司，正在构建一个云原生数字油田管理平台ENGAGE。该平台提供实时跟踪、预测调度和基于数据分析的报告。ENGAGE平台集成了生产数据、物联网设备和会计软件，为油田运营提供了透明度。该解决方案还利用预测算法，根据预先确定的标准自动执行作业。此外，它还能让石油和天然气运营商和供应商节省时间、提高生产率并降低成本。7.增强和虚拟现实沉浸式技术包括增强和虚拟现实（AR/VR）、混合现实（MR）和扩展现实（XR）。在石油和天然气行业，基于现实技术，通过显示有关设备、工具和零件的实时信息，提高了效率并减少了错误。例如，勘探和生产（E&P）公司使用现实技术解决方案进行远程监控、井下成像和虚拟培训。此外，油气初创公司还将现实和虚拟环境结合起来，利用可穿戴设备和智能手机警报，实现人机交互。Previse Studio提供VR通讯印度初创公司Previse Studio提供虚拟现实（VR）和增强现实（AR）解决方案，支持工厂建设和维护，以及工人培训和安全改进。运营和维护人员使用该初创公司的VR studio进行工厂巡查，检查工厂建设进度或工厂运营，并实现预测性维护。RealWear提供工业可穿戴设备RealWear是一家总部位于美国的初创公司，提供免提工业头戴式可1702023年3月石油工业计算机应用穿戴耳机。这家初创公司的耳机除了数字工作流解决方案外，还具有远程指导、文档导航、工业物联网可视化等功能。对于石油和天然气行业，Realwear专有的HMT有助于钻井和完井工程师作业期间进行可视化和协作。除了耳机，这家初创公司还提供耳塞、防撞帽和安全帽夹，也是由AR/VR驱动的。8.制造执行系统（MES）MES集成了制造设施、操作技术（如监控）、数据采集（SCADA）和计算系统，以控制生产过程。由于石油和天然气设备制造过程非常复杂，MES为石油和天然气行业的制造系统提供集成控制的智能架构。Cognate-Gnosis提供操作优化澳大利亚初创公司Cognate-Gnosis提供MES解决方案，包括石油和天然气、采矿和公用事业。这家初创公司的MES咨询有助于石油和天然气设备制造商利用实时生产数据来优化运营，提高效率，减少浪费，并提高整体设备效率。此外，这家初创公司还提供工业物联网解决方案，用于实现预测分析，以及员工培训和网络安全。Link3D简化了增材制造（AM）工作流程美国初创公司Link3D提供基于云的MES软件平台，以简化增材制造（AM）工作流程。它使数字化制造能够加快原型制作、加工以及最终用途和备件的制造。Link3D的解决方案允许制造工程师最大限度地提高生产吞吐量、集中订单和优化定价。此外，该平台提供端到端的可追溯性，并支持大规模备件生产。9.预测性维护预测性维护和操作包括从现场安装的传感器收集数据，并将其与机器学习算法集成。这使得工程师能够快速评估设备状况并实施及时的维护措施。预测操作与软件平台相结合，进一步实现了精细的零件可视化，使O&G操作员能够预测潜在的故障。此外，预测性维护适用于所有上游、中游和下游操作。这些解决方案提高了安全性，延长了设备寿命，降低了运营和维护成本。TwinThread提供了预测操作平台TwinThread是一家总部位于美国的初创公司，它利用数字孪生体和数字线程来帮助制造商更快地从企业中已有的大量制造数据中学习。TwinThread的预测操作平台专为工业应用而构建。它提供了对设备综合效率、材料和能源成本以及预测产量和资产寿命估计的见解。predictive条件监控英国初创公司predictive开发端到端平台即服务（PaaS）解决方案，以实施基于工业物联网的预测性维护。它的同名状态监控平台分析历史、实时和其他外部数据，以及振动、噪声和温度数据。使用人工智能，它增加了资产寿命，同时建立故障模式。该平台允许石油和天然气公司以及其他工业公司减少机器停机时间和后续成本。10.区块链区块链正越来越多地渗透到各种石油和天然气作业中。区块链为石油和天然气公司提供智能合同、安全的文档和操作、自动化发票、交易后结算和合资企业会计。区块链还可用于碳氢化合物车队跟踪、交易、零售B2C、集团内部计费。Ondiflo提供油田交易自动化美国初创公司Ondiflo结合区块链和物联网，实现油田交易自动化。这家初创公司利用传感器数据来自动化流体运输的采购到支付流程。Ondiflo的解决方案提供从装载到卸载的跟踪，提高透明度。此外，它提高了运营效率，同时减少了石油和天然气的碳足迹。Blockgemini提供石油需求预测Blockgemini是一家总部位于美国的初创公司，为复杂的石油和天然气流程提供透明、安全的业务解决方案。这家初创公司利用区块链、人工智能和物联网来实现石油和天然气行业的全面数字化转型。这包括计划、仓储和运输，以及预测和需求定价。通过这种方式，基于云的平台使石油和天然气公司能够基于预测以数字方式共享和协调计划，并做出决策以改善其业务。石油和天然气行业利用这些创新和趋势来提高运营效率和工人安全，同时降低成本。现在，通过无人机和预测性维护，海上钻井平台和陆上设备的检查变得更加容易。此外，数字孪生体弥合了物理和虚拟空间之间的差距，使工程师能够管理远程资产。采用这些新技术有助于石油和天然气运营商和公司应对新出现的挑战并向前发展。（来源来源：StartUp InsightsStartUp Insights）171