2020年数据钻探：石油和天然气

钻井对数据一个务实的视角揭秘数字化的石油和天然气 联系人贝鲁特休斯顿乔治支持者里德莫里森伙伴,中东战略+961-1-985-655georges.chehade@pwc.com我们校长,普华永道+1-713-356-4132reid.morrison@pwc.com达拉斯伦敦约翰·克里甘艾德里安·德尔·迈斯卓英国导演,普华永道+44-79-0016-3558adrian.delmaestro@pwc.com我们校长,普华永道+1-214-746-6558john.corrigan@pwc.com杜塞尔多夫米兰博士约阿希姆乐得胃德国伙伴,普华永道的策略+49-211-3890-250乔治•Biscardini普华永道合伙人,意大利+39-02-72-50-92-05giorgio.biscardini@pwc.comjoachim.rotering@strategyand.de.pwc.com大卫·布兰森斯塔万格德国执行顾问,普华永道的策略+49-160-4906-431david.b.branson@pwc.com“拉斯穆森普华永道合伙人,挪威+47-9526-1193eirik.rasmussen@pwc.com关于作者里德莫里森普华永道的全球能源咨询练习。总部位于休斯顿“拉斯穆森是一个合作伙伴艾德里安·德尔·迈斯卓是一个与普华永道挪威。总部位于斯塔万格,他有超过石油和天然气和专家更广泛的能源产业策略,普华永道的策略咨询业务。他是一个英国位于主管普华永道伦敦,他负责公司的全球研究在能源的能力。他是普华永道美国的负责人。二十年的经验他拥有超过25年的石油和天然气的经验工业和建议客户策略来改善操作和商业的性能。战略和业务顾问。他适用于国家和全球石油和天然气公司出差管理制度和治理项目。 前言石油和天然气行业在数字化方面取得了重大进展。经过几年的小规模试点，一批石油公司现在处于领先地位。他们招募了首席数字官员，设计了数字战略并建立了业务部门为了推广它们，与技术公司合作，并正在努力创造一种培育新工作方式的文化。我们正在见证现场部署的技术激增，无论是使用所谓的数字孪生来优化生产或无人机携带离岸检查。然而，一些公司仍处于数字化发展的早期阶段。对他们来说，迈出数字化转型之旅的第一步似乎令人生畏。这些公司存在于整个生态系统中。他们可能是运营商;油田服务公司;源语言设备制造商;或缺乏财务资源、劳动力和通常在所谓的超级专业中找到的其他功能。作为我们正在进行的能源行业数字化系列研究的一部分，本报告提出了一个探索数字解决方案并分析其情况的公司示例数量被新技术改造。它还突出了那些从事自己事业的人的经验教训数字化旅行。我们很高兴与全球软件Cognite联合制作了这份报告。支持重资产行业数字化转型的公司。我们愿意感谢Cognite的以下贡献者：Petteri Vainikka，产品副总裁营销，以及合作伙伴和联盟总监安娜奥尔森。我们希望这份报告能够说明如何制定制胜战略和数字化转型组织。如果您想讨论其中的任何方面，请随时获取联系。“拉斯穆森普华永道合伙人,挪威策略|钻井数据1 关键数字技术直到最近，石油和天然气行业会议上还大肆宣传该行业的数字化转型。现在尘埃落定，一些趋势正在出现这显示了数字化的实际应用方式。我们专注于 11 项技术（见图表 1），这些技术我们认为在这个行业中是必不可少的。能源集团BP正在试验机器人来检查炼油厂的加氢裂化反应堆，作为一种方式提高安全性并缩短检查时间，手动操作时超过 23 小时到一个小时。该小组还推出了一个新的气体云成像系统，该系统由展示1石油和天然气数字化必不可少的技术移动设备c云计算物联网平台,预见性维护1.探索/并购混合现实/衣物位置检测技术数字石油和天然气3.2.操作/生产发展和工程自动化/指导车辆/无人机先进的人类- - - - - -机接口大数据分析和高级算法自主机器人智能传感器3 d打印技术来源:普华永道的策略分析2策略|钻探数据 用于识别和监测（并最终帮助减少）甲烷排放的空中无人机。伊克诺，一家挪威能源集团正在其位于挪威北海将创建一个虚拟的实时版本——换句话说，是一个数字孪生——整个安装。这将允许工程师在智能手机上查看安装情况，并且平板电脑和找到相关设备信息。较小的参与者也在数字化。奥地利能源集团OMV正在开展一项名为“的倡议DigitUP，旨在将其国际钻机车队的数据连接和集中到单个位置。Aker BP，其首席执行官将该集团描述为一家科技公司比一家石油和天然气公司，已经开发出它声称的高级数据分析能力可以在未来几年内每年节省1亿美元。这些例子说明了另一个不断发展的主题：协作创新的重要性。2019年，OMV和Aker BP宣布建立数字化合作伙伴关系，以分享学习和最佳实践，以及在运营效率、钻井、和地下。这些项目还将涉及共同开发用例的敏捷方式和推进新技术解决方案。两家石油公司也在与Cognite合作。开发技术平台，更好地捕获数据并使用它来优化其操作。较大的参与者也正在与技术公司建立合作伙伴关系，以提供数字化能力：美国能源集团埃克森美孚正在与微软合作，利用云技术加强二叠纪盆地的业务;法国道达尔正在与谷歌合作，使用人工智能（AI）优化地下图像解释;和美国石油服务公司贝克休斯（前身为BHGE）与人工智能软件提供商 C3.ai 合作使用人工智能以提高生产力。随着这些数字技术的成熟和公司开发新的工作方式，传统价值链正在被打乱，新的商业模式正在出现。在挪威，数字化改变了泵供应商的传统维护活动Framo，并为与运营商的服务合同创建了新指标。阿克尔BP，工作在过去的两年中，与Cognite一起，将其Ivar Aasen平台的运营数字化北海。这不仅使 Framo 能够实时访问其泵上的数据，而且还允许公司预测其设备的运行状态 - 包括程度磨损。这种方法的结果是替换了不必要的计划仅进行维护。此外，在过去弗拉莫的服务中协议将小时费率定义为性能指标，他们现在专注于“正常运行时间”，即跟踪平稳和不间断操作的周期。策略|钻井数据3 一个新的关注数据分析在2014年油价低迷之后，许多公司探索了数字解决方案提高生产力。几年来，公司一直在进行试点，尝试数字化，但几乎总是小规模的。然而，最近，参与者一直在扩大解决方案并试图将数字化嵌入整个组织，通常作为更广泛文化的一部分转换。数据分析处于这项工作的最前沿。石油和天然气行业产生了巨大的数据量：据美国软件和数据公司思科称，典型的离岸数据平台每天可以生成 1 到 2 TB 的数据。需要处理此数据并从中生成见解变得越来越紧迫。数据和分析功能是实现数据驱动的重要构建块可以改变企业的方法。可靠的“主数据”（公司的核心数据保持其运营）必须支持所有数据驱动的计划，在道路。关于资本支出的决定;维护成本;减轻健康、安全和环境风险;库存成本的最小化都取决于可靠的数据。普华永道一直与整个价值链的客户合作，以解决这一当务之急，帮助从数据中生成见解，开发差异化能力并推动运营效率。数据质量差不仅会破坏转型工作的影响，还会破坏转型工作的影响，还会破坏转型工作的影响。日常操作的功效。数据和分析能力是重要的建筑阻止启用可以转变的数据驱动方法企业。”4策略|钻探数据 数字化之路尽管已经取得了进展，但许多高级管理人员不确定第一步是什么迈向数字化应该是。根据我们与公司开始数字化的项目经验在旅途中，我们通常会看到企业领导者努力应对一系列共同的挑战：• 已经确定了业务挑战，但能够使用数字资源来解决它还不清楚,需要探索。• 公司生成了丰富的数据，但没有管理数据和生成有意义的见解。在某些情况下，公司甚至不确定他们有哪些数据以及它如何可以访问。• 该公司不清楚内部开发哪些数字解决方案以及如何建立合作伙伴关系共同创新可用于加速进展。• 该公司不确定如何管理数字概念验证和全面概念验证之间的步骤规模部署。这些挑战反映了数字化成熟度七个阶段的自然演变（见图表2）。附表2七个数字成熟阶段复杂性扩大规模,数字转换提出与合作伙伴建立技术平台开发数据分析运行数字飞行员开发数据蓝图设计数字战略时间来源:普华永道的策略分析策略|钻井数据5 下面的案例研究说明了如何应对这些类型的挑战。1.从头建立一个数字战略一家中型独立能源运营商面临着一系列挑战，希望能够通过采用数字战略来解决。其中包括访问公司的数据在其上游业务中产生，并寻找加速数据解释的方法业务的特定部分，例如地震测量。该公司决定制定自己的数字战略，并成为数字技术。但它基本上是从零开始的。没有数字举措正在公司总部或运营子公司进行探索。它有没有内部数字能力，但至少希望建立一个数字工作组和开始从内部技术职能部门寻找人才。普华永道的战略咨询业务Strategy&帮助运营商设计了数字化战略并确定其全球哪些业务部门对数字解决方案有强烈需求。这包括确定组织中核心数据的位置以及如何制作随时可供用户使用。还寻求在特定技术领域采用人工智能。运营商确定了关键的数字技术，并开始在田。在整个项目中，运营商采用了愿意探索和“失败”的心态。快速“，并在坚持吸取经验教训的同时迅速采取新的举措。从前台到多个维度都进行了迷你数字试点后台。其中包括利用钻机的实时数据来改善钻井绩效，推广全公司范围内的数据共享工具，并开发软件技术和支持功能。数字战略的设计和实施有助于引导操作员选择合适的专注于其数字投资。该战略还提高了内部对重要性的认识的数字化，从而产生了员工的更大支持。数字解决方案的早期部署有望帮助技术功能分配更多是时候进行更高价值的活动了。例如，通过在储层建模中使用人工智能，地质学家将花更少的时间整理数据，花更多的时间解释数据。最后，实施还采用了数字战略，以帮助运营商更轻松地与合作伙伴互动。数字战略的设计和实施有助于引导运营商对其数字投资给予适当的关注。该战略还提高了内部对以下方面重要性的认识：数字化，从而获得了员工的更大支持。6策略|钻探数据 2.开发数据分析解决方案一家欧洲独立能源运营商担心平台石油管道会阻碍流速。它希望开发一种解决方案，该解决方案将使油藏工程师能够有效地监测流速并最终预测何时存款堆积将成为一个问题。目标是最大限度地降低维护成本和停机时间。运营商热衷于开发一个流程来试点解决方案，并在成功的情况下对其进行扩展。它还必须处理一些运营数据分散在整个组织中的事实。普华永道开发了一种可以监测流速的模型，通过应用数据分析，可以预测沉积物的积累何时可能成为问题。客户能够转向项目通过以用户为中心、敏捷的管理方式，从而起到中心作用在结合业务理解、技术和用户体验方面的作用。最后，客户开发了一个阶段门流程，对这些技术进行了测试。并使用简单的一页业务案例进行验证。每个业务摘要都解释了解决方案以及为业务和最终用户带来的好处。如果成功，解决方案是通过采用相同的阶段门流程进行扩展。客户能够通过以用户为中心的方式指导项目和敏捷管理方法，从而发挥核心作用将业务理解、技术和用户相结合体验。”策略|钻井数据7 3.创新与技术合作伙伴生产优化是运营商处理复杂油井的持续挑战具有挑战性的油藏，以及那些从复杂的海底连接中生产石油的储层。（海底Tieback是一个工程过程，将未开发的卫星油田连接到现有的生产中心。)其中一个例子是Aker BP在北部Valhall油田的裂缝性白垩储层海。储层的高孔隙度和低渗透性增加了白垩流入的风险，这在瓦尔霍尔造成了严重的生产问题。有时压力波动较大导致瓦尔霍尔白垩液化并流入井中。这将导致部分或完全阻塞油流。作为回应，Aker BP失去了生产并聘请了第三方石油服务公司清理管道。虽然Aker BP部署了一些传感器技术，它对流的实时状态的访问权限有限。Aker BP与挪威石油服务技术提供商Turbulent Flux合作部署后者的虚拟流量计（VFM），一个软件模拟器。VFM 模拟流体流动和将其与来自监测现场实际流量的传感器的数据相结合。通过使用带电传感器数据，模拟器监测了从油藏到油井的流入条件的变化。然后，Aker BP用Cognite Data Fusion（CDF）补充了Turbulent Flux的解决方案。CDF 是一个收