石油和天然气行业数字化的关键——利用先进技术更好的管理地下数据
摘要
在石油和天然气勘探行业，新技术的采用为深度数据挖掘提供了便利。
科技圈给人一种印象, 数字化革命在很大程度上，忽略了石油和天然气行业。然而事实并非如此，石油和天然气公司正在尝试整合数据孤岛( 包括勘探、生产和企业数据，以及众多的运营文档)，以便高效、快速的为用户提供查询结果。
事实上新技术的发展，正给石油和天然气的勘探及生产功能带来结构性转变。石油和天然气行业需要处理的数据量巨大。例如，几十年来积累下的地图，通常以传统格式保存,所有权属也不相同。数据的这种分散性，导致难以进行统一处理，同时也增加了复杂性。另一方面，能更好地提取和生产数据，有助于企业了解实时情况，做出正确和迅速的做出决定。
石油和天然气企业在地下数据（subsurfacedata）统一和解释方面面临着挑战。如果没有通用的数据模型，勘探和生产数据可能就有多个来源。通常情况下，数据甚至没有实现数字化。信息分布不均，驻留在不同的所有者手中。勘探公司难以从纸质文件中的非结构化数据中获得信息，很难保持重要地下数据的质量、完整性和可用性。
- 做出正确的选择 -
上述不利因素对企业绩效会产生不利影响，但同时也为数据标准化和数据管理工具的使用创造了机会，企业开始越来越多的使用人工智能和机器学习。石油和天然气企业意识到必须采取必要举措来开发所需的功能。这可以通过理解和执行CHOICE 框架来实现（请见图1）。
· 挑战：地理数据庞大而复杂，时间跨度长达几十年，但却具有长期价值。
· 机遇：利用可进行高级处理的结构化数据模型和标准，有多种方法可以将勘探和生产信息数字化，提供更多的相关信息，从而获得更广泛的商业效益。
· 措施：该过程从文档的数字化开始，然后是元数据和相关属性的分类和收集。
· 能力：企业需要扩大其内部基础，包括增加主题技术专家以及具有丰富行业知识的数据管理专家。
· 启动：构建用于文档、分类和数据捕获的现成工具和解决方案。
这个框架考虑了石油和天然气企业整体运作所需的重要因素，包括勘探、开采、冶炼、运输、以及其它各方面因素。借助相关算法、历史数据和模式识别，来简化本来繁琐而耗时的过程。
- 合适的时间 -
来自普华永道公司《2018-19 年油气趋势》报告数据显示，2014 年至2016 年间全球上游资本支出下降了45%， 目前预计中期同比会增长6%。北美的油气钻井平台活动水平正在上升，主要项目正在获得批准。与此同时，麦肯锡公司的分析师表示，通过改善数据使用，上游油气可以实现超过500 亿美元的节约和运营改进。该公司还预计，如果允许的话，大型石油公司办公室的电脑可能会带来超过10 亿美元的价值。
最近，L&T 技术服务公司与一家全球石油和天然气公司签订了一项协议，旨在通过先进的自动化设施，帮助客户将过去的地球科学内容迅速数字化。这将为地球科学家提供更好的数据可用性，提高分析和评价的速度和效率。数字解决方案把41000 份包含地下信息的纸质文档，完全转换为可索引的、地理空间正确的数字文档，从而为地球科学家提供快速洞察地下数据的能力。这些文档可供用户使用，同时也能帮助用户最大限度地提高资产利用率，减少数据准备时间，并降低总拥有成本。
全球技术参与者都在共同致力于提供解决方案，帮助石油和天然气公司实现数据驱动的收益。由于所涉及的规模和复杂性，地下数据的数字化是一个挑战。在当前这个时代，对投资有快速收回成本的预期以及诸多限制，使得传统的数据管理系统无法胜任这项工作。而数字化以自动化的方式解决了许多关键要素：
· 先进的光学字符识别 (OCR)技术，使每一个文本对机器都有意义；
· 文档分类基于内容、地质和地球物理逻辑；
· 有效的属性( 元数据) 收集，提供有关文档及其所含内容的精确信息；
· 使用基于规则的算法收集信息，可确保与文档类型/ 格式/年代以及地质和地球物理基本原理的一致性，这些基本属性在生成文档时已经确定。
- 先进技术带来的回报 -
CHOICE 框架在应对与地质和地球物理数据相关的挑战方面具有重要价值。应对这些挑战可提高企业在规划、勘探和油田开发方面的竞争力。对基准/ 参考数据的分析可以通过更有效的现场勘探来最大限度地提高产量。通过及时提供正确的数据，增强了用户体验。
利用真实、最新的信息，地质和地球物理团队可以提高效率，而后期也无需对地理参照或地理空间做不必要的处理。通过对地下数据的有效处理，可以更好的对现场信息进行分析，增加利用现场分析结果的可能性。然后，这些转换后的信息可作为今后项目的基准和分析的基础。
石油和天然气公司正在探索更好的方法，来处理非结构化数据以及用于资产规划和资产管理的实时应用数据。来自分布式控制、监控和维护系统的数据，往往无法有效集成，也就无法支持合理的决策。一些石油和天然气企业正在通过以下措施改善运营：
· 改进传感器管理和维护，从而提高可用性和运营效率；
· 通过向资产和维护计划中的员工提供备用设备、故障概率和风险计算的日常信息，来为维护计划进行排序和预测；
· 提高投资决策的效率和时效性；
· 降低业务风险和生命周期成本。
虽然世界正加速向数字化转变，但由于法律、合规和其它原因，物理文档仍然有其自身的重要性。自动化文档管理可实现自动分类、存储和检索，同时避免重复工作。通过提供从原始历史数据分析得到的大量信息，改进决策过程。
这些先进的、经验证的技术，为石油和天然气公司提供了明显的竞争优势。事实上，所有那些寻求更好地利用传感器、先进控制以及现有运营数据来积极应对挑战的企业，都在提高生产率和优化竞争优势方面前进了一大步。
- 完 -
本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2019年03月刊《技术文章》栏目，原标题为：利用先进技术更好的管理地下数据
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