一、項(xiàng)目背景
1.1項(xiàng)目背景
中國石油尼日爾公司是位于撒哈拉沙漠腹地，面臨自然環(huán)境惡劣、社會(huì)依托差、風(fēng)險(xiǎn)高等挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)這些問題，公司迫切需要通過數(shù)字化技術(shù)提升油田管理水平。在數(shù)字化轉(zhuǎn)型前，公司生產(chǎn)運(yùn)行方面采取的是“定崗值守、定時(shí)巡檢”的模式，前線安全生產(chǎn)需要投入相當(dāng)大的人員和車輛；勘探開發(fā)方面普遍缺乏三維數(shù)字孿生體，多依靠二維的平面圖和剖面圖認(rèn)識(shí)地下地質(zhì)體；經(jīng)營管理方面存在多套系統(tǒng)，數(shù)據(jù)不能共享，有數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，經(jīng)營決策多基于決策者的經(jīng)驗(yàn)等。為了解決這些瓶頸，自2021年以來，公司先后完成“數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展”的實(shí)施方案和概要設(shè)計(jì)，并獲得本部批復(fù)開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作。中石油海外項(xiàng)目數(shù)字化轉(zhuǎn)型平臺(tái)2.0是中國石油尼日爾公司“數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化發(fā)展”的先導(dǎo)試驗(yàn)項(xiàng)目，該項(xiàng)目于2023年10月上線驗(yàn)收，推動(dòng)油田生產(chǎn)業(yè)務(wù)模式重構(gòu)、管理模式變革。生產(chǎn)運(yùn)行模式方面成功實(shí)現(xiàn)了“統(tǒng)一調(diào)度、遠(yuǎn)程監(jiān)控、無人值守、智能巡檢、”的升級(jí)；勘探開發(fā)模式實(shí)現(xiàn)了以地質(zhì)孿生體為核心，從三維角度認(rèn)識(shí)油藏，有效提升油藏開發(fā)調(diào)整方案的針對(duì)性和措施成功率；經(jīng)營管理方面形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)湖平臺(tái)，消除了數(shù)據(jù)孤島現(xiàn)象，提升公司整體經(jīng)營管理數(shù)據(jù)的共享度和利用率，推動(dòng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策模式實(shí)現(xiàn)。
1.2應(yīng)用領(lǐng)域：
中石油海外項(xiàng)目數(shù)字化轉(zhuǎn)型平臺(tái)2.0旨在以數(shù)字孿生體為核心，創(chuàng)建一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，形成從地下-井筒-地面一體化耦合，建設(shè)以“全面感知、自動(dòng)操控、趨勢(shì)預(yù)測(cè)、智能優(yōu)化、協(xié)同運(yùn)營”為特征的智慧油田。本項(xiàng)目圍繞“全業(yè)務(wù)、全時(shí)域、全生命周期”三個(gè)全面，針對(duì)油田勘探、開發(fā)、油田生產(chǎn)、地面建設(shè)、鉆完修作業(yè)等五大業(yè)務(wù)領(lǐng)域，打造“地下地面全透明管控能力、設(shè)備設(shè)施全生命周期管控能力、現(xiàn)場(chǎng)全過程監(jiān)控能力、業(yè)務(wù)應(yīng)用一體化協(xié)同能力、應(yīng)急搶險(xiǎn)全天候保障能力、風(fēng)險(xiǎn)全方位預(yù)測(cè)預(yù)防能力”，從而滿足油田全生命周期安全管控和科學(xué)高效管理的要求。
中石油海外項(xiàng)目數(shù)字化轉(zhuǎn)型平臺(tái)2.0符合油田群全場(chǎng)景可視化運(yùn)營管理的場(chǎng)景需要，實(shí)現(xiàn)了從工程設(shè)計(jì)、采購、施工、試運(yùn)行數(shù)據(jù)的漸進(jìn)式管理，并且可擴(kuò)展至發(fā)電、電網(wǎng)、港口等多個(gè)行業(yè)。
二、主要研究內(nèi)容
中石油海外項(xiàng)目數(shù)字化轉(zhuǎn)型平臺(tái)2.0以數(shù)字化交付形成的三維模型、屬性數(shù)據(jù)以及工程項(xiàng)目管理中施工全過程作業(yè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，與生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)相結(jié)合形成數(shù)字孿生基座，創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，打破數(shù)據(jù)孤島，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行業(yè)務(wù)場(chǎng)景建設(shè)，實(shí)現(xiàn)勘探開發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營決策一體化。主要研究內(nèi)容如下：
2.1數(shù)字孿生基座：以數(shù)字化交付形成的三維模型、屬性數(shù)據(jù)以及工程項(xiàng)目管理中施工全過程作業(yè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，與生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)相結(jié)合，采用數(shù)字孿生技術(shù)，建設(shè)統(tǒng)一的數(shù)字孿生基座。
2.2全息運(yùn)營流程：建立統(tǒng)一流程中心，整合各部門OA、財(cái)物、采辦、生產(chǎn)等業(yè)務(wù)的線上流轉(zhuǎn)，建立一個(gè)任務(wù)的預(yù)警、告警、分析、采購、處理、歸檔全息運(yùn)營流程。以時(shí)間、事件或人工等多方式觸發(fā)任務(wù)孿生體，驅(qū)動(dòng)流程，流程管控任務(wù)，完成目標(biāo)。
2.3協(xié)同辦公：創(chuàng)建辦公室、會(huì)議室等虛擬場(chǎng)景，以虛擬人物為載體，實(shí)現(xiàn)低帶寬“面對(duì)面”流暢交流，達(dá)到身臨其境的效果。
2.4可視化網(wǎng)絡(luò)：基于數(shù)字孿生和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立物聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)等配套設(shè)施孿生體，構(gòu)建可視化網(wǎng)絡(luò)，作為數(shù)據(jù)孿生平臺(tái)與現(xiàn)實(shí)世界溝通的橋梁，實(shí)時(shí)監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行信息，綜合管理信息，進(jìn)行智能預(yù)警、診斷、聯(lián)動(dòng)，保障生產(chǎn)經(jīng)營管理活動(dòng)有序進(jìn)行，是數(shù)據(jù)孿生平臺(tái)的樞紐。
2.5地質(zhì)工程一體化：建設(shè)鉆井實(shí)時(shí)智能決策與支持場(chǎng)景及遠(yuǎn)程導(dǎo)向跟蹤支持與決策場(chǎng)景，將隨鉆數(shù)據(jù)與油藏、地震模型結(jié)合，進(jìn)行實(shí)時(shí)綜合分析，為現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)提供智能決策與支持。通過現(xiàn)場(chǎng)與后方的實(shí)時(shí)交流和數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)了甲乙方一體化、國內(nèi)外一體化、地質(zhì)工程一體化。
2.6可視化運(yùn)行：基于數(shù)字化轉(zhuǎn)型平臺(tái)中三維模型，通過VFM、SCADA、CCTV系統(tǒng)數(shù)據(jù)接入，實(shí)現(xiàn)可視化單井管理、實(shí)現(xiàn)可視化場(chǎng)站運(yùn)維、實(shí)現(xiàn)可視化設(shè)備運(yùn)維。通過展示設(shè)備當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，實(shí)時(shí)查看設(shè)備周邊信息判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)?；趪a(chǎn)化的三維GIS引擎，與數(shù)字孿生基座結(jié)合，實(shí)現(xiàn)三維管道線路管理。
2.7智慧采辦應(yīng)用：基于數(shù)字孿生基座，與設(shè)備設(shè)施管理深度融合，對(duì)采購場(chǎng)景進(jìn)行虛擬化、數(shù)字化，將現(xiàn)實(shí)采購環(huán)境變?yōu)樘摂M現(xiàn)實(shí)，增強(qiáng)業(yè)務(wù)體驗(yàn)感，提高工作效率和采購準(zhǔn)確性。結(jié)合RPA、OCR識(shí)別、商業(yè)智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)跟單。構(gòu)建以人為核心、以采購流程為驅(qū)動(dòng)的智慧采辦管理平臺(tái)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)采辦業(yè)務(wù)精細(xì)化管理。
隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的推進(jìn)，尼日爾公司將繼續(xù)基于數(shù)字化轉(zhuǎn)型平臺(tái)2.0，逐步形成業(yè)務(wù)發(fā)展驅(qū)動(dòng)、數(shù)字化智能支撐的全景圖，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)與技術(shù)融合創(chuàng)新、數(shù)據(jù)與管理貫通創(chuàng)效。推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型各場(chǎng)景從建好到用好，實(shí)現(xiàn)勘探開發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營決策全流程的管理轉(zhuǎn)型。
以數(shù)字化交付的三維模型、屬性數(shù)據(jù)，工程項(xiàng)目管理的文檔數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，與生產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)相結(jié)合，支撐數(shù)字孿生基座創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，形成數(shù)字化轉(zhuǎn)型平臺(tái)2.0。以此為基礎(chǔ)再進(jìn)行業(yè)務(wù)場(chǎng)景建設(shè)，打破數(shù)據(jù)孤島、避免重復(fù)開發(fā)，從而有效實(shí)現(xiàn)勘探開發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)營決策的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，智能化發(fā)展。
