数字孪生赋能油气勘探开发:国内外最新进展全览

在全球油气勘探开发领域,数字孪生技术正呈现出蓬勃发展的态势,从国内到国际,诸多创新应用与重大进展不断涌现。

国内方面

  • 中国海油“深海一号”智能气田:中国海洋石油集团有限公司旗下的中国海油有限海南分公司,其基于数字孪生技术打造的“深海一号”智能气田成绩斐然,成功入选工业和信息化部卓越级智能工厂(第一批)项目名单。自2021年6月正式投产以来,“深海一号”智能气田便全力投入智能化建设工作。该建设聚焦于信息技术基础设施、自动化系统、物联网系统、数字孪生体、一体化管理平台这五大关键内容。通过构建以数据驱动为核心的油气生产一体化孪生模型,实现了油藏生产制度的自动优化,能够精准地根据各类数据调整生产策略,以达到最佳开采效果;水下流动自动核算,对水下复杂的油气流动状况进行精确计算,确保开采过程的高效与安全;平台工艺智能优化,使整个生产平台的工艺流程更加科学合理。这一系列举措共同构建起了深水气田产供销全业务流程一体化智能调控体系。目前,“深海一号”智能化项目二期已经通过专家评审,主体功能即将上线。届时,将进一步提升气田生产、经营管理的效率,为我国深海油气资源的高效开发提供更强大的技术支撑。

  • 新疆油田数字孪生体系建设:新疆油田公司在油气勘探开发数字化转型的道路上积极迈进,大力推动数字孪生体系的建设,且成效显著。该体系构建了企业级、采油厂级、场站级和部件级等多个层级。在企业级层面,通过对采油工艺流程的精细化建模,企业管理层能够清晰、直观地了解企业整体运营状况,进而制定出更具针对性、更有效的发展战略。在采油厂级和场站级,数字孪生技术帮助工作人员实时掌握生产现场的各项情况,及时发现并解决潜在问题。在部件级,对设备部件的精准模拟,保障了设备的稳定运行。此外,新疆油田正在发展的数字露头系统,深度整合了地质勘探和数据处理工作。通过创建高精密的三维地图,极大地提高了地质勘探工作的效率,为勘探人员提供了极大的便利。未来,新疆油田公司还计划在地下数字化模型建设方面持续加大投入,致力于实现地下与地上的全面数字化融合,进一步提升油气勘探开发的整体水平。

  • 捷瑞数字“析岩-井下数字孪生平台”:山东捷瑞数字科技股份有限公司自主研发的“析岩-井下数字孪生平台”,为油气行业的智能化、数字化转型精心打造了一套完备的解决方案。该平台凭借高精度建模技术,能够高度还原油田的实际场景,无论是地上的设施布局,还是地下复杂的地质结构,都能逼真呈现。通过与实时数据的精准对接,实现了对油气设施全生命周期的精准模拟与实时监控。其具备的三维地质体搭建功能,能够清晰展示地下地质构造,为勘探决策提供有力依据;井下工具信息管理功能,方便对各类井下工具进行高效管理与维护;工程设计仿真功能,可在实际施工前对工程设计方案进行模拟验证,提前发现问题并优化方案;仿真测试结果呈现功能,以直观的方式展示测试结果,便于工作人员分析解读;生产运行数据分析功能,对生产过程中的各类数据进行深入分析,为优化生产提供数据支持。凭借这些核心功能,该平台可全面提升油气生产效率和安全性,助力油气行业迈向数字化、智能化新时代。

    国际方面

  • 油气公司积极应用:根据GlobalData的调研报告,目前全球油气行业相关领域有40多家公司投身于数字孪生技术的开发与应用,涵盖了老牌油气公司、技术供应商以及充满活力的初创企业。英国BP石油公司在墨西哥湾的4个生产平台上分别部署了独立的数字孪生项目,借助数字孪生技术对平台的生产过程进行实时监测与优化,有效提高了生产效率与安全性。壳牌公司在尼日利亚尼日尔河三角洲的浮式储油卸油装置“bonga main”号成功部署了结构化数字孪生技术,实现了对装置运行状态的精准把控;在挪威的大型天然气处理中心nyhamna引入数字孪生技术,优化了天然气处理流程;还在新加坡布科姆岛的炼厂利用数字孪生技术建立了一个虚拟工厂,通过模拟生产过程,提前发现并解决潜在问题,提高了炼厂的生产效率和产品质量。埃克森美孚在圭亚那近海的“liza unity”号和“liza destiny”号fpso上部署了aize数字孪生技术,提升了海上油气生产的管理水平。油服公司哈里伯顿凭借其在数字孪生技术领域的优势,与科威特石油公司、巴西国家石油公司签订合同,为其量身开发数字孪生系统,助力这些公司提升油气勘探开发的数字化水平。

  • 市场规模增长预测:GlobalData发布的《油气行业的数字孪生技术》调研报告指出,数字孪生技术在油气行业的应用正日益广泛,呈迅猛发展之势。预计到2025年,全球数字孪生技术在油气行业的市场价值将超过400亿美元,而到2030年,这一规模有望达到1540亿美元。这一增长趋势反映出数字孪生技术在油气勘探开发领域的巨大潜力和广阔前景,越来越多的企业认识到数字孪生技术对于提升自身竞争力、优化生产流程、降低成本、提高安全性等方面的重要作用,未来必将持续加大在该领域的投入与应用。

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