新形勢下數字化轉型成為油氣行業提質增效的關鍵解決方案，物聯網、云計算、大數據、人工智能、區塊鏈等新一代信息技術是推動數字化轉型的關鍵驅動力。

油氣行業數字化轉型中，五大信息技術發揮了重要作用，物聯網建立了油氣數據互聯互通的物質基礎，大數據拓展了油氣數據價值的潛力空間，云計算突破了油氣數據管理的資源瓶頸，人工智能實現油氣生產管理系統決策水平質的飛躍，區塊鏈提供油氣數據資源安全共享的技術支撐。

五大信息技術應用也面臨著物聯網建設標準不統一、云計算建設成本偏高、大數據和人工智能技術潛力未充分發揮、區塊鏈技術有待完善、業務流程和管理機制不配套、信息技術人才儲備不足等挑戰。對此提出了聚焦行業痛點、發揮新技術優勢、推動管理機制變革、建立數字化產業生態等對策。油氣行業要重點圍繞行業需求和痛點問題，充分開展技術、管理和經濟論證，做好數字化轉型頂層設計和實施方案的落實。

01. 五大信息技術在油氣行業數字化轉型中的作用

1.物聯網技術建立了油氣數據互聯互通的物質基礎

油氣行業具有資產密集度高、操作距離遠和生產環境危險等特點，建立工業物聯網可有效簡化工藝流程，豐富決策手段，提高運營效率。油氣工業物聯網通常由感知層、傳輸層和應用層3部分組成，感知層由安裝在各關鍵生產環節的傳感器和射頻識別（RIFD）裝置組成，用于采集油氣勘探、開發、生產過程中的數據信息；傳輸層由互聯網、移動通信網等網絡構成，負責數據傳輸；應用層是指系統管理平臺，實現油氣數據的分析處理。由此建立起儲層、井筒、單井、場站、管網、設備和人員之間全面互聯的信息網絡，實現對油氣勘探開發與生產管理體系的全面感知能力，為油氣系統的智能化生產與決策管理提供了基礎平臺。

中國石油天然氣集團有限公司（簡稱中國石油）自2001年起布局油氣工業物聯網，“十二五”重點建設項目“油氣生產物聯網系統（A11）”建立了覆蓋油氣田井區、計量間、集輸站、聯合站、處理廠的數據管理平臺，通過生產數據自動采集、遠程監控和生產預警，實現生產過程控制，提高了生產決策的及時性和準確性（圖1）。截至2020年底，油氣生產物聯網建設的井、站覆蓋率分別達到61%和72%，數字化管控穩步推進，助力生產實現自動化、中小井站無人值守、大型站廠少人高效。油氣生產組織由5級減少到3級，推動了傳統石油工業生產組織模式轉型。

2.大數據技術拓展了油氣數據價值的潛力空間

油氣行業覆蓋勘探、開發、生產、儲運、煉油、銷售等多個專業領域，業務類型多，關聯度緊密，一方面由物聯網系統產生的日常數據量龐大而復雜；另一方面隨著油田開發進程的深入，剩余油分布日益復雜，需要及時調整開發策略，針對大量生產數據實時分析。以中國石油為例，勘探開發領域的各類結構化數據已累計超過1.7PB，傳統的數據分析技術無法對海量油氣數據進行及時分析，大量數據處于沉睡狀態。

大數據技術不是一項獨立的技術，涵蓋了以數據驅動建模為核心的多項新技術。利用先進算法來管理大數據，識別數據相關性，可揭示表面上雜亂無章、數量龐大的油氣數據背后所隱含的勘探、開發及生產的規律和關系。

中國石油勘探開發研究院創建了基于大數據深度學習的電參數上下死點智能識別方法，將抽油機井電參數轉換為產量和示功圖，實現機械采油井動態監測、在線診斷和預警功能，大幅度降低了生產管理成本。該技術在吉林油田推廣應用，電功率曲線上下死點識別技術現場試驗1200口井、20多萬井次，準確率達98%以上（圖2a）；電參數轉示功圖技術現場應用1620口井，與實測功圖吻合度達95%，載荷符合率達94%，診斷準確率為95%（圖2b）；電參數轉產量技術與現場332口井產量計量數據對比，平均誤差為13.76%（圖3）。

3.云計算技術突破了油氣數據管理的資源瓶頸

油氣行業傳統信息化基礎設施建設存在3個難題：一是一次性投資大，建設龐大的系統運行平臺和海量數據存儲需要配備大量軟硬件設施；二是系統維護管理成本高，傳統信息化模式下超過75%的預算用于IT系統運維，維護和管理成本可達基礎設施投入的4倍以上；三是電力消耗大，巨大的軟硬件集群和配套冷卻設備產生大量電耗。

云計算通過網絡統一管理和調度計算、存儲、網絡、軟件等資源，實現資源整合與配置優化，并以服務的方式提供，滿足不同用戶需求，突破了傳統的IT架構和技術瓶頸，實現容量隨時擴展，大幅度提升了網絡服務所需的計算能力。
 

03. 油氣行業數字化轉型對策與建議

以五大信息技術為代表的新一代信息技術是油氣行業數字化轉型的重要工具，各項技術既相對獨立，又相互融合，在應用中不能簡單組合或疊加，需要針對實際問題和需求，選擇合適的應用場景，充分發揮各項技術特點，制定系統完整的解決方案。

1.聚焦行業痛點，科學制定數字化轉型建設頂層設計

數字化頂層設計應遵循以下原則：一是緊扣當前國內油氣田開發痛點，即老油田含水高、綜合遞減快、低產井數多、生產運行成本高的問題，以及新建產能油藏品質低、開發難度大、產能下降快的問題；二是充分結合各油田、區塊的實際開發條件，提出個性化設計需求，避免一刀切；三是堅持以經濟效益為中心，避免不計成本地簡單重復建設。

2.充分發揮新技術優勢，系統制定數字化轉型實施方案

數字化轉型實施方案建議包括三方面內容：一是覆蓋油氣田全生命周期過程，對生產和管理流程進行全面分析，梳理影響運營成本和效率的主要矛盾和關鍵環節；二是充分利用五大信息技術優勢，選取典型應用場景，建立示范性解決方案，以點帶面，逐步推廣；三是對標國內外先進水平，建立并完善油氣行業數字化建設系列標準。

3.推動管理機制創新變革，激發數字化轉型提效降本優勢

一是優化生產管理系統工藝流程和組織機構，實現簡化工藝、提高工效、降低成本，最大限度發揮數字化轉型的賦能作用；二是建立數據資產登記和管理制度，深化數據資產理念，拓展數字經濟的價值空間；三是建立數據管理激勵機制，充分調動員工參與數字化建設的積極性和主動性，推動數字化進程不斷完善。

4.內部挖潛與外部協作相結合，營造健康的數字化產業生態

通過內部挖潛和外部協作相結合的途徑，建立油氣行業內部的數字化生產運維中心、數字化技術研發中心和數字化產品加工制造中心，在培養數字化轉型人才梯隊團隊的同時，打造完整的數字化產業生態鏈，推動油氣行業數字化建設的健康持續發展。

03. 結束語

油氣行業的數字化轉型是一項系統工程，宜從頂層設計入手，科學統籌，有序推進。以經濟效益為中心，以解決行業痛點為目標，充分發揮五大信息技術的優勢，通過科學論證和深入分析，制定符合油氣行業需求的中長期發展規劃和實施方案，要避免脫離實際的“運動式”作風，避免單純的信息化工程建設。

切實抓好業務管理創新和信息化管理改革是實現油氣行業數字化轉型成功的關鍵。數字化轉型所帶來的變革具有廣泛的內涵，一是技術重構，包括生產流程、工藝技術和學科建設等；二是管理重構，包括組織結構、管理機制和隊伍建設，兩者缺一不可。

數字化轉型工作的實施存在很大風險，要注重做好技術、經濟和管理三方面可行性論證，用好市場化和專業化的企業內生機制。建議按照重大項目管理模式組織運作，公司決策管理層深度參與，強化職能部門協同推進。