油氣數字化時代已開啟,石油公司都有何應對之策?

作者 | 蘇佳純 中國海洋石油集團有限公司諮詢中心註冊諮詢工程師

隨著5G移動通信技術及產品陸續投入市場,數字化時代正加速向我們走來。

人工智能、虛擬現實、機器學習、物聯網等技術,已進入大規模商業應用階段,並改變著全球工業面貌。

油氣行業作為傳統工業領域,對於技術變革的響應相對滯後,但在近年來數字化浪潮的席捲下,也在不可避免地發生變化。

2014-2016年,油價斷崖式下跌,石油公司面臨生存挑戰,需大幅降低成本。“數字化轉型”成為不少石油公司的重要戰略選擇。

石油公司開始將強大的計算能力、數字存儲(雲存儲)、傳感器、商業智能工具和分析等數字化工具應用於勘探、開發、生產整個上游價值鏈,利用數字模擬和建立模型來提高效能、優化執行,從全球專家庫和行業案例中獲取經驗。

目前,機器人、無人機、無人駕駛車輛已經滲透至油氣行業,如油罐清潔機器人、運維機器人、無人監測等技術已在生產中運用。數字孿生油田及遠程分析監控,也成為油氣行業實現降本增效的重要手段。

筆者獲得的數據顯示,某國際大型石油公司將一個巨型盆地日產石油1.15百萬桶的八個深水石油生產平臺連接,工作效率提高了5%-6%,採收率提高1%-2%,用工減少25%,運維船舶減少60%。

數字化技術和分析手段,也是美國非常規石油(緻密油、頁岩油)盈虧平衡油價,從2014年74美元/桶下降至2018年40美元/桶的主要原因之一。

成本下降以及6-12個月內快速提升或縮減產量的能力,使美國非常規石油成為可快速產生現金流應對市場及政策變化的短期資產。這極大地吸引了風險投資者、私人企業以及致力於資產多樣化、提高近期及中期產量的國際石油公司。

數字化技術正深刻地影響著油氣行業的運營、投資以及組織機構,但其與核心業務的整合過程還處於早期階段。

2013-2016年,在低油價的市場環境中,數字化技術在油氣上游行業中的佔比增加了30%-40%。這時採取的方式主要是通過戰略合作來完成。油氣上游行業的數字化技術合作夥伴,由2013年的22%增加到2018年的55%。

油氣下游行業中的物流、煉油與化工,也廣泛應用了數字化技術,則主要通過預防性維護、先進的工藝流程建模與控制技術、互聯網及物聯網等增加了競爭力。

經筆者梳理,石油公司根據各自的組織架構、資產組合等特點,在應用數字化時採用了不同的發展策略,基本可分為四類。

第一類戰略是公司全力壓注數字化技術。這包括英國石油公司(BP)、意大利埃尼集團(ENI)、馬來西亞國家石油公司(Petronas)、挪威國家石油(Equinor)、澳大利亞伍德賽石油公司(Woodside)等。

這些公司的數字化業務負責人通常是集團公司或上游公司的CEO,往往投資上億美元進行整體數字化改革,有宏大的願景,設定快速回報的目標,主要關注數據質量和集成,多與戰略伙伴合作,如BP和通用電氣合作,Equinor和埃森哲公司合作。

執行這一戰略,近期效果往往不明顯,雖然未來效果可期,但目前總體回報率較低。

第二類公司的戰略是採用職能單元牽頭,包括埃克森美孚(ExxonMobil)、沙特阿美石油公司(Saudi Aramco)。它們的數字化業務負責人通常是職能單元的領導,比如主管鑽井或生產的總裁等,由分散的職能部門驅動進步,進行輕度整合,例如形成公司內部以數字化及智能化為代表的第四次工業變革集合,目前總體回報率中等。

第三類公司的發展戰略是採用業務單元牽頭,包括雪佛龍(Chevron)、康菲石油(ConocoPhillips)、殼牌(Shell)等。這類公司的數字化負責人通常是業務單元的領導,由某業務單元(如重油、深水、非常規、LNG等)的運營部門,推動數字化發展,關注特定的痛點以及機遇,將獨立的資產整合,目前總體回報率較低或中等。

第四類戰略往往針對獨立的中小型公司,包括戴文能源(Devon Energy)、馬拉松石油公司(Marathon)、西方石油(Oxy)和澳大利亞桑托斯公司(Santo)等。

數字化成效已是決定這類公司生死存亡的關鍵,負責人通常是區域的總裁、首席技術官或首席信息官。巨大的成本壓力驅動這些公司在可以獲得快速回報的分散領域中(如人工舉升、鑽井等),應用數字化技術,通常與外部合作,目前收效最明顯。

不同發展策略對公司的影響可能發生變化。比如,那些全力壓注數字化技術的公司,如果能實現全公司全流程的數字化變革並取得規模化效應,也有可能獲得巨大的回報。

目前判斷數字化發展策略的最終贏家,還為時尚早,但可以明確的是,那些推動數字化創新的獨立中小型公司,可以確保自身的生存。

無論採用何種數字化發展策略,各公司關心的核心問題主要有三個。

其一是價值獲得。這主要指當數字化的成效取決於公司大規模應用的速度時,關注點在於採用何種技術與組織架構能夠實現最佳效果。

第二個核心問題是合作伙伴。當公司很難憑藉自身的技術實力實現複雜的數據化戰略時,關注點在於在哪些領域需要合作、哪些領域自身主導。

第三個問題是數據的所有及使用。上游勘探開發生產部門的數字化程度越高,越能意識到數據的價值,更傾向於擁有公司資產及各項活動產生的數據。這一項的關注點在於上述數據在何種程度上可允許第三方機構獲取和使用,尤其是當目前的合作伙伴可能變成未來競爭者時。

反觀國內,中國作為5G技術領域的全球引領者,是人工智能、大數據、雲計算、物聯網等信息技術的先行者,中國油氣企業在工業數字化轉型中也會有所作為。

目前,中國石油和中國石化已然在勘探、開發、設備製造、商務貿易等領域開展了數字化示範項目。

未來,中國油氣企業應當結合公司的實際情況,考量數字化技術在生產環節、設備設施、管理職能等方面所應用的廣度及深度,積極應對隨之而來的在商業模式、生產模式、組織機構、制度體系、員工隊伍等方面的變化。


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