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数字孪生或将成为油气运营的支柱

随着数字技术深入油气行业,数字孪生的概念作为商业价值的重要驱动因素而备受关注,并逐渐步入实践阶段。

知名数据分析公司GlobalData 4月发布的报告《油气行业中的数字孪生》显示,传统上,油气行业在数字化技术的应用上相对比较滞后,但是现在该行业越来越多地采用数字孪生技术来改善决策。该公司油气分析师拉文德拉·普拉尼克(Ravindra Puranik)说:“诸如挪威国油的Johan Sverdrup或bp的Clair Ridge等较新的油气项目正在成为采用数字孪生的基准。壳牌、雪佛龙和巴西国油等公司正在启动在其全球投资组合中部署数字孪生的计划。在油田技术和服务公司的大力支持下,数字孪生可能在未来几年成为油气运营的支柱。”

数字孪生是指通过数字化手段,在虚拟空间构建一个与现实实体相一致的虚拟实体的技术。油气行业可以利用数字孪生技术对油田现场进行分析、预测、诊断,优化生产和决策。可以最大限度地减少现场所需的人员数量,还能提前识别设备故障,提高生产安全性,降低运营成本。GlobalData的报告认为,数字孪生技术的基础工作已经开展了一段时间,但只有当企业盈利能力面临风险时,才会真正投入使用。因此,2014年油价暴跌后,油气行业一些重要的数字孪生项目才开始实施。

2020年,新冠疫情严重影响了全球石油需求,许多油气项目也因供应链中断而延误,行业普遍低迷,增加了改善整体资产可视性的需要,以确定降低成本的领域。GlobalData称,数字孪生是实现这一目标并确保长期可持续运营的关键。在新的一轮低迷期,石油公司明显加快了数字孪生的发展进程。文德拉·普拉尼克指出,数字孪生正逐渐成为油气业务不可或缺的一部分。

早在大约2017年,bp就开始大规模部署其APEX模拟和监测系统。2017年,APEX系统在bp的全球投资组合中每天增加3万桶油气当量产量。2019年9月,bp宣布已在墨西哥湾的4个生产平台上部署了独立的数字孪生项目。bp去年完工的里海新平台ACE,是第一座从概念到前端工程设计再到详细设计的所有阶段都采用了数字孪生技术的平台。

壳牌在数字孪生技术应用上动作频频。去年9月,Akselos公司为壳牌位于尼日利亚尼日尔的Bonga Main浮式生产储卸油装置(FPSO)成功部署了结构化数字孪生;壳牌还称,将在其位于新加坡布科姆岛的炼油厂,通过数字孪生建立一个虚拟工厂。去年10月底,壳牌与Aveva公司签署合作协议,通过打造一个工程数据仓库,支持数字孪生技术在管理资产生命周期中的应用。

此外,油服公司也开始从事数字孪生技术服务业务。油田技术(Oilfield Technology)今年2月3日消息称,哈里伯顿与科威特石油公司(KOC)签订了一份合同,帮助北科威特资产的数字化转型。它将使KOC通过油田的设计和运营数字孪生技术实现工作流程的自动化,缩短从数据到决策的周期。

缺乏标准化在某种程度上阻碍了数字孪生的应用。为了克服这一限制,DNV GL与TechnipFMC合作,于2020年11月起草了一份创建和认证数字孪生的最佳实践指南。它为开发人员和用户提供了一个框架来理解数字孪生,并最大限度地利用它们的功能。

在油气行业通过数字化转型升级降本增效的大趋势下,越来越多的石油公司开始部署数字孪生,比如挪威国油、雪佛龙和巴西国油等。可以预料,在众多的数字化技术中,数字孪生技术会取得一席之地,并将和云计算、物联网、人工智能等其他新技术一起,共同为传统油气业务转型发展提供支撑。

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(来源:中国石油报)