36Kr-數(shù)字時(shí)氪
文|李怡彭
編輯|石亞瓊
作為人類(lèi)最重要的能量源，石油勘探開(kāi)發(fā)是對(duì)計(jì)算和數(shù)據(jù)要求最高的行業(yè)之一。
六十年前的大慶，為了分析石油的地下分布，建設(shè)者們從地下11400米取出巖心，分析化驗(yàn)多達(dá)160萬(wàn)塊次，地層對(duì)比超1744萬(wàn)次。
現(xiàn)在，石油勘探用上了震源車(chē)，重?fù)舸蟮刂圃烊斯さ卣?，單次產(chǎn)生上百TB的地震波數(shù)據(jù)。采集、分析、和處理數(shù)據(jù)是“找油”的關(guān)鍵。
為了分析地下石油分布，原國(guó)家地質(zhì)礦產(chǎn)部(后改組歸入國(guó)土資源部)下屬計(jì)算所，在二十余年前即擁有著北京前二的計(jì)算機(jī)算力，僅次于氣象分析部門(mén)。
但站在2021年，相比于早已將數(shù)據(jù)作為核心資產(chǎn)的科技行業(yè)，石油勘探與采集領(lǐng)域的“大數(shù)據(jù)”才剛剛開(kāi)始。
1 難采的數(shù)據(jù)
在數(shù)字化的大趨勢(shì)下，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為最重要的資產(chǎn)，甚至有學(xué)者認(rèn)為，未來(lái)一切企業(yè)都是數(shù)據(jù)公司。但在更“重”的石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，數(shù)字化并不容易。
數(shù)據(jù)采集困難
油井與抽油機(jī)并不會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，像互聯(lián)網(wǎng)公司一樣自動(dòng)獲得數(shù)據(jù)、為用戶(hù)畫(huà)像是幾乎不可能的任務(wù)。在偏遠(yuǎn)難走的油田區(qū)，石油工人要花一天時(shí)間巡檢負(fù)責(zé)的油井，檢查設(shè)備狀態(tài)、手工記錄油井與抽油機(jī)的狀態(tài)。
開(kāi)采的超高復(fù)雜度，也為數(shù)字化帶來(lái)挑戰(zhàn)。根據(jù)中石化華北石油局2017年公布的ERP部署進(jìn)展，石油開(kāi)采不同環(huán)節(jié)日常上報(bào)的報(bào)表多達(dá)55份：鉆井專(zhuān)業(yè)10類(lèi)、測(cè)井專(zhuān)業(yè)1類(lèi)、錄井專(zhuān)業(yè)25類(lèi)、井下作業(yè)8類(lèi)、采油氣專(zhuān)業(yè)3類(lèi)、油氣集輸專(zhuān)業(yè)8類(lèi)。
數(shù)據(jù)工具平臺(tái)匱乏
手工采集之后，數(shù)據(jù)錄入都因過(guò)于復(fù)雜而成了技術(shù)活兒，許多油田都設(shè)有專(zhuān)人負(fù)責(zé)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與錄入。2021年夏天，天津大港油田信息中心曾專(zhuān)門(mén)開(kāi)展數(shù)據(jù)錄入競(jìng)賽，以部門(mén)比拼的形式提升錄入能力。
數(shù)據(jù)分散建設(shè)，結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一
建設(shè)時(shí)間、地質(zhì)條件和地域因素不同，各個(gè)油田有著各自不同的管理方式。數(shù)據(jù)采集要求不同、統(tǒng)計(jì)口徑各異，使得將不同油田的數(shù)據(jù)匯總分析幾乎是不可能的任務(wù)。
數(shù)據(jù)分析能力薄弱，價(jià)值無(wú)法發(fā)揮
勘探數(shù)據(jù)的特殊性即使是在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始普及的2014年，絕大部分生產(chǎn)數(shù)據(jù)的匯報(bào)，都停留在Word、Excel或PPT的形式提交和管理。即便使用現(xiàn)在習(xí)以為常的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，面對(duì)油田經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量且繁雜的數(shù)據(jù)，也無(wú)能為力進(jìn)行數(shù)據(jù)的高效匯聚、治理、共享交換等一系列的管理和應(yīng)用。因此盡管有著極大的數(shù)據(jù)量，石油管理者們能看到的大多是基于財(cái)務(wù)視角的各類(lèi)報(bào)表，無(wú)法為生產(chǎn)、勘探和石化研究提供決策支持和業(yè)務(wù)提升。
數(shù)據(jù)孤島，數(shù)據(jù)拉通困難重重
此前，某石油集團(tuán)曾邀請(qǐng)知名科學(xué)家協(xié)助研究，提升油田開(kāi)采效率。但最初提供的油井?dāng)?shù)據(jù)只有8口，多方協(xié)調(diào)后才拿到200余口。
在開(kāi)采石油的行業(yè)，數(shù)據(jù)成了更難被開(kāi)采的原油。
2 十一年磨出的數(shù)據(jù)互聯(lián)
盡管數(shù)據(jù)采集艱難，石油開(kāi)采的信息化建設(shè)與其它行業(yè)一樣在2000年后開(kāi)始了快速建設(shè)。只是龐大的規(guī)模、分散的地理位置和極長(zhǎng)的產(chǎn)業(yè)鏈條，使得信息化系統(tǒng)的應(yīng)用也分散在了各個(gè)分公司、油田和科室。
這樣的建設(shè)模式，讓各業(yè)務(wù)單元能夠靈活建設(shè)最適合自己的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效的單點(diǎn)提升。但其帶來(lái)的兼容問(wèn)題，卻使得全局層面上的效率很難進(jìn)化。
獨(dú)立建設(shè)的系統(tǒng)互不聯(lián)通，長(zhǎng)期以來(lái)，油田、分公司與集團(tuán)間的數(shù)據(jù)交互只能以最通用的Excel進(jìn)行。但這樣的形式，無(wú)疑讓數(shù)據(jù)的合并、糾錯(cuò)和分析成為工作量黑洞。各系統(tǒng)數(shù)據(jù)形成了孤島，這就導(dǎo)致小到數(shù)據(jù)格式無(wú)法互相讀取，大到數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)管理低效復(fù)雜，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自如應(yīng)用。
為了解決這一問(wèn)題，石油系統(tǒng)內(nèi)外的IT人在十余年前開(kāi)始了探索。2008年，江蘇油田立項(xiàng)研發(fā)“勘探開(kāi)發(fā)一體化數(shù)據(jù)中心及集成平臺(tái)EDIBC”，試圖將物探、地質(zhì)研究、鉆井、測(cè)井、錄井、井下作業(yè)、采油、集輸、生產(chǎn)調(diào)度、決策輔助等環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)統(tǒng)歸入一個(gè)平臺(tái)，并以符合石化行業(yè)規(guī)范的方式完成數(shù)據(jù)的采集、管理與流轉(zhuǎn)。
這可能是第一個(gè)將石油勘探開(kāi)發(fā)的所有領(lǐng)域數(shù)據(jù)聯(lián)通在一起，并面向生產(chǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析和業(yè)務(wù)聯(lián)動(dòng)的系統(tǒng)。
2014年，科技部組織倪光南院士領(lǐng)銜的專(zhuān)家團(tuán)對(duì)EDIBC進(jìn)行了評(píng)審，給予了極高評(píng)價(jià)。次年，中石化集團(tuán)就決定推廣這一成果，以EDIBC為基礎(chǔ)建設(shè)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的勘探開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)管控平臺(tái)EPBP。
數(shù)十萬(wàn)口油井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)開(kāi)始有了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)規(guī)范和管理平臺(tái)，至2019年，EPBP完成了在中石化石油勘探開(kāi)采領(lǐng)域的全覆蓋。最“重”的石油化工上游，用11年的時(shí)間完成了數(shù)據(jù)維度上的“車(chē)同軌、書(shū)同文”。
盡管EPBP的部署花費(fèi)了整整四年 ，卻并不能定義為“慢”。曾為石化行業(yè)提供IT服務(wù)的軟件商王一(化名)告訴36kr，一套系統(tǒng)能夠?qū)⒌刭|(zhì)情況各異、管理方式不完全一樣的不同油田在數(shù)據(jù)層面打通，已是相當(dāng)了不起的成就。
“原油開(kāi)采不是互聯(lián)網(wǎng)，不管什么系統(tǒng)，首先一條是不能影響生產(chǎn)。”王一說(shuō)，“新系統(tǒng)背后是新的工作流程，包括日常管理方式的變化，這都不是短期能夠完成的。”
協(xié)同平臺(tái)的部署，解決了業(yè)務(wù)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)錄入和存儲(chǔ)問(wèn)題。但這些數(shù)據(jù)就像“原油”，要用起來(lái)并不容易。
算力問(wèn)題
傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)難以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)需求。EPBP的數(shù)據(jù)庫(kù)由Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)為內(nèi)核搭建，能夠滿(mǎn)足數(shù)據(jù)的分類(lèi)匯總和查詢(xún)功能，但沒(méi)有足夠的處理和應(yīng)用數(shù)據(jù)的能力。
響應(yīng)時(shí)效問(wèn)題
當(dāng)越來(lái)越龐大的數(shù)據(jù)量源源不斷地匯入時(shí)，系統(tǒng)缺乏敏捷的算力支撐，也難以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新，當(dāng)日錄入的各類(lèi)數(shù)據(jù)往往要延遲到次日才能查看。許多數(shù)據(jù)整合和管理操作都還依賴(lài)于人工，效率低且質(zhì)量不高。
數(shù)據(jù)交換和共享成本高
各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)對(duì)接也成了問(wèn)題，原有的數(shù)據(jù)庫(kù)沒(méi)有向外對(duì)接的接口，無(wú)法向科研、業(yè)務(wù)、管理所需的各類(lèi)軟件直接導(dǎo)入數(shù)據(jù)。如果某一研究室需要特定時(shí)間段、特定類(lèi)型的匯總數(shù)據(jù)，信息管理部門(mén)需要以寫(xiě)腳本的形式調(diào)出數(shù)據(jù)再完成轉(zhuǎn)交。很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，“數(shù)據(jù)管理”成了體力活。
數(shù)據(jù)安全管理問(wèn)題
數(shù)據(jù)在面向各油田提供服務(wù)的同時(shí)更關(guān)鍵的可能是安全性，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)架構(gòu)缺乏服務(wù)審計(jì)和統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)權(quán)限和安全防范的難度大增。
面對(duì)以上問(wèn)題，受命管理數(shù)據(jù)的中石化石油勘探開(kāi)發(fā)研究院在2019年立項(xiàng)，希望以數(shù)據(jù)中臺(tái)形式，承接前臺(tái)管理生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，為后端的應(yīng)用層提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匯聚、治理、管理和服務(wù)，并不斷挖掘數(shù)據(jù)更多價(jià)值，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)能力。在當(dāng)時(shí)，數(shù)據(jù)中臺(tái)、云服務(wù)已不是新詞。但外部技術(shù)合作方的選擇卻讓負(fù)責(zé)中臺(tái)建設(shè)的團(tuán)隊(duì)犯了難。
多年的信息化建設(shè)，使得市面上存在不少專(zhuān)為石油行業(yè)服務(wù)的軟件提供商。它們足夠了解行業(yè)，卻很難承接如此規(guī)模的大數(shù)據(jù)項(xiàng)目。在選型過(guò)程中重點(diǎn)考察以下幾點(diǎn)：全局體系化的數(shù)據(jù)規(guī)劃;構(gòu)建自主的大數(shù)據(jù)能力;以及標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品能力。
知名的互聯(lián)網(wǎng)大廠們能提供已被驗(yàn)證的成熟技術(shù)和產(chǎn)品，但標(biāo)準(zhǔn)的“產(chǎn)品化”服務(wù)，意味著應(yīng)用方既無(wú)法針對(duì)自身需求做調(diào)整，也不能由自己掌控?cái)?shù)據(jù)安全，對(duì)于有著大量非公開(kāi)數(shù)據(jù)、需求高度特化的石油開(kāi)采，這一模式同樣無(wú)法被接受。
京東大數(shù)據(jù)背景的科杰科技，在具備大廠的能力同時(shí)有針對(duì)個(gè)性需求調(diào)整的可能性，因此得到了機(jī)會(huì)。在耗時(shí)一年的選型之后，中石化勘探院成了“主動(dòng)上門(mén)”的甲方。
按照此前的經(jīng)驗(yàn)完成建設(shè)后的中臺(tái)，在對(duì)接后端應(yīng)用時(shí)往往需要供應(yīng)商的部署服務(wù)。但這一次，從應(yīng)用接入到日常運(yùn)維，完全由甲方自己完成。經(jīng)歷了前期的公開(kāi)招標(biāo)、技術(shù)探討、方案選型完成后，中石化勘探院的信息團(tuán)隊(duì)駐場(chǎng)在了科杰科技的辦公室，自學(xué)掌握了后續(xù)應(yīng)用的部署方法，還同時(shí)完成了基于脫敏數(shù)據(jù)的算力測(cè)試。整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中讓于洋驚嘆的是來(lái)自傳統(tǒng)行業(yè)甲方的專(zhuān)業(yè)程度。
國(guó)企體系內(nèi)的信息部門(mén)、碩博士為主的年輕團(tuán)隊(duì)、經(jīng)常加班至深夜，這次合作也顛覆了于洋對(duì)國(guó)企的認(rèn)知。
雙方自2020年10月初次接觸起，僅用不到一年時(shí)間就完成了產(chǎn)品上線(xiàn)，并在上線(xiàn)后的一個(gè)月內(nèi)為各應(yīng)用部門(mén)交付了近100個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)。
中臺(tái)搭建完畢后，呈現(xiàn)在管理部門(mén)面前的就不再是以日、周、月為單位緩慢更新的匯總數(shù)據(jù)。在標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)治理后，科杰團(tuán)隊(duì)僅用幾天時(shí)間就搭建出了實(shí)時(shí)更新的大數(shù)據(jù)看板。隨著一線(xiàn)的數(shù)據(jù)錄入，總部可以在第一時(shí)間掌握每一座油井的運(yùn)行狀況，讓管理決策能夠以數(shù)據(jù)為依據(jù)。
困擾管理和科研部門(mén)的算力與數(shù)據(jù)問(wèn)題也被中臺(tái)解決，無(wú)需再處理雜亂無(wú)用的“臟數(shù)據(jù)”，也不用再因算力問(wèn)題而拖慢效率。
更直接的效果是，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中臺(tái)建設(shè)，避免了各應(yīng)用方、分公司和油田的重復(fù)建設(shè)，數(shù)據(jù)共享節(jié)約了大量成本。
從目前的建設(shè)成果看，中臺(tái)提供了全域化數(shù)據(jù)匯聚、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)服務(wù)的能力，讓數(shù)據(jù)成為可被利用的資產(chǎn)。“通常我們認(rèn)為數(shù)字化的過(guò)程是信息化、數(shù)據(jù)化和智能化。”于洋說(shuō)，“現(xiàn)在的石油勘探開(kāi)發(fā)可能還處在數(shù)據(jù)化的過(guò)程中，剛剛開(kāi)始具備數(shù)據(jù)能力。”
根據(jù)規(guī)劃，數(shù)據(jù)中臺(tái)未來(lái)還將接入科研、實(shí)驗(yàn)室和勘探專(zhuān)業(yè)的大量地球物理數(shù)據(jù)，為石化行業(yè)上游的全流程提供支撐。
盡管遙遠(yuǎn)，石油勘探與大數(shù)據(jù)結(jié)合的智能化已走在路上。
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