新形势下数字化转型成为油气行业提质增效的关键解决方案，物联网、云计算、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术是推动数字化转型的关键驱动力。

油气行业数字化转型中，五大信息技术发挥了重要作用，物联网建立了油气数据互联互通的物质基础，大数据拓展了油气数据价值的潜力空间，云计算突破了油气数据管理的资源瓶颈，人工智能实现油气生产管理系统决策水平质的飞跃，区块链提供油气数据资源安全共享的技术支撑。

五大信息技术应用也面临着物联网建设标准不统一、云计算建设成本偏高、大数据和人工智能技术潜力未充分发挥、区块链技术有待完善、业务流程和管理机制不配套、信息技术人才储备不足等挑战。对此提出了聚焦行业痛点、发挥新技术优势、推动管理机制变革、建立数字化产业生态等对策。油气行业要重点围绕行业需求和痛点问题，充分开展技术、管理和经济论证，做好数字化转型顶层设计和实施方案的落实。

01. 五大信息技术在油气行业数字化转型中的作用

1.物联网技术建立了油气数据互联互通的物质基础

油气行业具有资产密集度高、操作距离远和生产环境危险等特点，建立工业物联网可有效简化工艺流程，丰富决策手段，提高运营效率。油气工业物联网通常由感知层、传输层和应用层3部分组成，感知层由安装在各关键生产环节的传感器和射频识别（RIFD）装置组成，用于采集油气勘探、开发、生产过程中的数据信息；传输层由互联网、移动通信网等网络构成，负责数据传输；应用层是指系统管理平台，实现油气数据的分析处理。由此建立起储层、井筒、单井、场站、管网、设备和人员之间全面互联的信息网络，实现对油气勘探开发与生产管理体系的全面感知能力，为油气系统的智能化生产与决策管理提供了基础平台。

中国石油天然气集团有限公司（简称中国石油）自2001年起布局油气工业物联网，“十二五”重点建设项目“油气生产物联网系统（A11）”建立了覆盖油气田井区、计量间、集输站、联合站、处理厂的数据管理平台，通过生产数据自动采集、远程监控和生产预警，实现生产过程控制，提高了生产决策的及时性和准确性（图1）。截至2020年底，油气生产物联网建设的井、站覆盖率分别达到61%和72%，数字化管控稳步推进，助力生产实现自动化、中小井站无人值守、大型站厂少人高效。油气生产组织由5级减少到3级，推动了传统石油工业生产组织模式转型。

2.大数据技术拓展了油气数据价值的潜力空间

油气行业覆盖勘探、开发、生产、储运、炼油、销售等多个专业领域，业务类型多，关联度紧密，一方面由物联网系统产生的日常数据量庞大而复杂；另一方面随着油田开发进程的深入，剩余油分布日益复杂，需要及时调整开发策略，针对大量生产数据实时分析。以中国石油为例，勘探开发领域的各类结构化数据已累计超过1.7PB，传统的数据分析技术无法对海量油气数据进行及时分析，大量数据处于沉睡状态。

大数据技术不是一项独立的技术，涵盖了以数据驱动建模为核心的多项新技术。利用先进算法来管理大数据，识别数据相关性，可揭示表面上杂乱无章、数量庞大的油气数据背后所隐含的勘探、开发及生产的规律和关系。

中国石油勘探开发研究院创建了基于大数据深度学习的电参数上下死点智能识别方法，将抽油机井电参数转换为产量和示功图，实现机械采油井动态监测、在线诊断和预警功能，大幅度降低了生产管理成本。该技术在吉林油田推广应用，电功率曲线上下死点识别技术现场试验1200口井、20多万井次，准确率达98%以上（图2a）；电参数转示功图技术现场应用1620口井，与实测功图吻合度达95%，载荷符合率达94%，诊断准确率为95%（图2b）；电参数转产量技术与现场332口井产量计量数据对比，平均误差为13.76%（图3）。

3.云计算技术突破了油气数据管理的资源瓶颈

油气行业传统信息化基础设施建设存在3个难题：一是一次性投资大，建设庞大的系统运行平台和海量数据存储需要配备大量软硬件设施；二是系统维护管理成本高，传统信息化模式下超过75%的预算用于IT系统运维，维护和管理成本可达基础设施投入的4倍以上；三是电力消耗大，巨大的软硬件集群和配套冷却设备产生大量电耗。

云计算通过网络统一管理和调度计算、存储、网络、软件等资源，实现资源整合与配置优化，并以服务的方式提供，满足不同用户需求，突破了传统的IT架构和技术瓶颈，实现容量随时扩展，大幅度提升了网络服务所需的计算能力。
 

03. 油气行业数字化转型对策与建议

以五大信息技术为代表的新一代信息技术是油气行业数字化转型的重要工具，各项技术既相对独立，又相互融合，在应用中不能简单组合或叠加，需要针对实际问题和需求，选择合适的应用场景，充分发挥各项技术特点，制定系统完整的解决方案。

1.聚焦行业痛点，科学制定数字化转型建设顶层设计

数字化顶层设计应遵循以下原则：一是紧扣当前国内油气田开发痛点，即老油田含水高、综合递减快、低产井数多、生产运行成本高的问题，以及新建产能油藏品质低、开发难度大、产能下降快的问题；二是充分结合各油田、区块的实际开发条件，提出个性化设计需求，避免一刀切；三是坚持以经济效益为中心，避免不计成本地简单重复建设。

2.充分发挥新技术优势，系统制定数字化转型实施方案

数字化转型实施方案建议包括三方面内容：一是覆盖油气田全生命周期过程，对生产和管理流程进行全面分析，梳理影响运营成本和效率的主要矛盾和关键环节；二是充分利用五大信息技术优势，选取典型应用场景，建立示范性解决方案，以点带面，逐步推广；三是对标国内外先进水平，建立并完善油气行业数字化建设系列标准。

3.推动管理机制创新变革，激发数字化转型提效降本优势

一是优化生产管理系统工艺流程和组织机构，实现简化工艺、提高工效、降低成本，最大限度发挥数字化转型的赋能作用；二是建立数据资产登记和管理制度，深化数据资产理念，拓展数字经济的价值空间；三是建立数据管理激励机制，充分调动员工参与数字化建设的积极性和主动性，推动数字化进程不断完善。

4.内部挖潜与外部协作相结合，营造健康的数字化产业生态

通过内部挖潜和外部协作相结合的途径，建立油气行业内部的数字化生产运维中心、数字化技术研发中心和数字化产品加工制造中心，在培养数字化转型人才梯队团队的同时，打造完整的数字化产业生态链，推动油气行业数字化建设的健康持续发展。

03. 结束语

油气行业的数字化转型是一项系统工程，宜从顶层设计入手，科学统筹，有序推进。以经济效益为中心，以解决行业痛点为目标，充分发挥五大信息技术的优势，通过科学论证和深入分析，制定符合油气行业需求的中长期发展规划和实施方案，要避免脱离实际的“运动式”作风，避免单纯的信息化工程建设。

切实抓好业务管理创新和信息化管理改革是实现油气行业数字化转型成功的关键。数字化转型所带来的变革具有广泛的内涵，一是技术重构，包括生产流程、工艺技术和学科建设等；二是管理重构，包括组织结构、管理机制和队伍建设，两者缺一不可。

数字化转型工作的实施存在很大风险，要注重做好技术、经济和管理三方面可行性论证，用好市场化和专业化的企业内生机制。建议按照重大项目管理模式组织运作，公司决策管理层深度参与，强化职能部门协同推进。