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油田數(shù)字化轉(zhuǎn)型:油氣專業(yè)軟件之殤,及國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)

 潘細(xì)錄 2020-10-10

一直以來很想談一談專業(yè)軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)問題。

之所以想到這個(gè)問題,一方面,是在過去二十年這方面技術(shù)跟蹤,幾乎沒有間斷過,能夠提供一個(gè)專業(yè)視角。另一方面,是之前提到過,曾在梳理油氣勘探開發(fā)商業(yè)軟件過程中,觀察到油氣勘探開發(fā)專業(yè)軟件研發(fā)的落后。在這里,很想談一談為什么說國(guó)內(nèi)專業(yè)軟件發(fā)展是落后的,這種差距到底有多大,以及體現(xiàn)在什么地方。

請(qǐng)批判且寬容的看待這篇文章的主題。

01.  油氣勘探開發(fā)專業(yè)軟件研發(fā)之現(xiàn)狀

首先需要向中石油、中海油及中石化,以及油氣能源大學(xué)和油氣技術(shù)公司中,在專業(yè)化軟件領(lǐng)域研發(fā)中持續(xù)前進(jìn)和突破的團(tuán)隊(duì)們致敬。他們?cè)谄D難的環(huán)境中依然堅(jiān)持著一份信念,使得國(guó)內(nèi)在專業(yè)化應(yīng)用軟件領(lǐng)域依然擁有一些優(yōu)秀的成果和產(chǎn)品,沒有人比他們更了解這個(gè)過程有多么不易。

但是我們依然要正視問題的存在。國(guó)內(nèi)勘探開發(fā)領(lǐng)域最大的問題就是專業(yè)研究的基礎(chǔ)軟件體系的匱乏,這種匱乏更多體現(xiàn)在基礎(chǔ)研發(fā)環(huán)節(jié)的缺失。

目前,國(guó)內(nèi)勘探、開發(fā)與石油工程領(lǐng)域成熟的商業(yè)化軟件比較少,能夠具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的更是鳳毛麟角,即便我們各大油田的研究院中,主流的、核心的地震解釋、反演、地質(zhì)研究、含油氣模擬、油藏建模、數(shù)模等等專業(yè)軟件,也基本是國(guó)際油氣技術(shù)公司的天下。甚至一些特色化的小型、局部專業(yè)軟件,也是大量小型的歐美技術(shù)公司為主。這其中的落差,有戰(zhàn)略方面的問題,有管理機(jī)制問題,有企業(yè)信息化認(rèn)知問題。

國(guó)內(nèi)的信息化領(lǐng)域通常將油氣行業(yè)軟件分為專業(yè)軟件和通用(非專業(yè))軟件,數(shù)字油田發(fā)展的早期,這是一種不得已的劃分。

國(guó)內(nèi)外油氣上游軟件技術(shù)的起步時(shí)間是比較接近的,但經(jīng)過多年發(fā)展,國(guó)內(nèi)在通用軟件及管理、決策支持軟件的上取得了蓬勃的發(fā)展,而專業(yè)應(yīng)用軟件領(lǐng)域發(fā)展歷程一直較為坎坷。

相對(duì)與2000~2010年之間的國(guó)內(nèi)專業(yè)軟件研發(fā)一段相對(duì)蓬勃的時(shí)期之后,近年來的專業(yè)軟件發(fā)展確實(shí)進(jìn)入了一個(gè)低谷。從歷史發(fā)展過程來看,基礎(chǔ)業(yè)務(wù)研究的數(shù)據(jù)化與軟件化策略問題,已經(jīng)嚴(yán)重制約了油氣行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),導(dǎo)致油氣工業(yè)軟件已經(jīng)成為一個(gè)很迫切的戰(zhàn)略課題了。說一個(gè)很悲觀論點(diǎn):“中國(guó)目前缺乏具有國(guó)際影響力的、商業(yè)化的油氣勘探開發(fā)專業(yè)軟件”。

過去的二十年中,以美國(guó)為代表的國(guó)際油服技術(shù)公司在專業(yè)軟件方面進(jìn)展迅速,從單學(xué)科的專業(yè)軟件產(chǎn)品發(fā)展到現(xiàn)在的多領(lǐng)域整合、多學(xué)科協(xié)同、多流程銜接軟件生態(tài)體系,這種國(guó)內(nèi)外專業(yè)軟件研發(fā)能力的差距,已經(jīng)越來越大了。

那么,國(guó)際上油氣專業(yè)軟件研發(fā)已經(jīng)進(jìn)入了什么樣的態(tài)勢(shì)?

02.  國(guó)際油氣勘探開發(fā)專業(yè)軟件的業(yè)務(wù)背景


圖:油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)工作流程圖

油氣專業(yè)軟件的發(fā)展,要先從油氣上游行業(yè)的行業(yè)背景和業(yè)務(wù)流程說起。

油氣的勘探與開發(fā)過程中,其業(yè)務(wù)體系和技術(shù)體系體系龐大,運(yùn)行復(fù)雜,其業(yè)務(wù)相關(guān)技術(shù)涉及到了地球物理技術(shù)、地質(zhì)構(gòu)造演變、巖石與古生物、有氣質(zhì)成烴、流體模擬、鉆井工程、測(cè)錄井、油藏開發(fā)、產(chǎn)能建設(shè)、生產(chǎn)監(jiān)測(cè)與優(yōu)化等細(xì)分的領(lǐng)域,這些大量的專業(yè)體系不僅需要長(zhǎng)期的學(xué)術(shù)和實(shí)踐研究(眾多的石油大學(xué)和地質(zhì)大學(xué)),其在不同地理與地質(zhì)環(huán)境下也具有不同的理論體系和技術(shù)方法。

面向油氣上游領(lǐng)域的業(yè)務(wù)流程,近三十年來逐漸形成了有針對(duì)性的專業(yè)軟件技術(shù)體系。長(zhǎng)期以來,國(guó)際公司基于商業(yè)分工,已經(jīng)將業(yè)務(wù)流程和價(jià)值鏈來建設(shè)成為一個(gè)龐大和完整的體系,依托地震、鉆探、地化等技術(shù)獲取手段,該模型通過井震聯(lián)合針對(duì)地質(zhì)對(duì)象建立構(gòu)造格架和沉積相模型,進(jìn)而建立油藏模型和流體模型;對(duì)于生排烴機(jī)制與油氣運(yùn)移聚集,對(duì)于油藏開發(fā)與采油生產(chǎn),都是通過數(shù)學(xué)模型模擬結(jié)果來指導(dǎo)壓裂與開采。

圖:基于地下網(wǎng)格體的多相流體模擬技術(shù)

這種軟件體系建設(shè)的核心,是基于油氣地質(zhì)理論建立的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的模擬分析數(shù)學(xué)模型。基于這種地質(zhì)與油藏的表述模型,勘探開發(fā)業(yè)務(wù)的全過程都是可計(jì)算與可量化的,這對(duì)于嚴(yán)格控制油藏成本和提升效益是非常必要的。雖然這種模型針對(duì)地下機(jī)理的認(rèn)識(shí)已經(jīng)固化,但面對(duì)地質(zhì)與成藏機(jī)理明確、地下數(shù)據(jù)采集充分而準(zhǔn)確的前提下,其模擬分析的準(zhǔn)確性可以保證較高的水平,并有效的支撐了勘探開發(fā)業(yè)務(wù)的科技化和產(chǎn)業(yè)化。

03. 國(guó)際油氣專業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)入生態(tài)階段

國(guó)際油氣勘探開發(fā)軟件領(lǐng)域,主流公司已經(jīng)完成了從局部專業(yè)軟件向全生態(tài)軟件平臺(tái)的過渡。

在油氣專業(yè)軟件的市場(chǎng)中,當(dāng)多數(shù)國(guó)內(nèi)油氣技術(shù)服務(wù)公司在國(guó)際勘探、開發(fā)與工程研究軟件努力尋得一席之地之時(shí),國(guó)際油氣技術(shù)公司正悄悄完成了一場(chǎng)行業(yè)生態(tài)化的變革。

最近十年,以斯倫貝謝、蘭德馬克、貝克休斯為代表的油服技術(shù)公司,經(jīng)過多年的發(fā)展,在其專業(yè)軟件平臺(tái)逐漸實(shí)現(xiàn)了從局部業(yè)務(wù)領(lǐng)域(如地震解釋、屬性分析、盆地模擬、油藏模擬等)到全周期業(yè)務(wù)領(lǐng)域的過渡,從2011前斯倫貝謝的OCEAN+Petrel軟件平臺(tái)獲年度十大油氣技術(shù)獎(jiǎng),預(yù)示著這場(chǎng)變革出現(xiàn)了領(lǐng)先者。到2016年前后,蘭德馬克DecisionSpance和貝克休斯的Jewelsuite早期版本的發(fā)布,這兩個(gè)油氣全生命周期的軟件套件的發(fā)布,標(biāo)志著國(guó)際大型油服技術(shù)公司已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了勘探開發(fā)專業(yè)研究平臺(tái)產(chǎn)品的全生命周期的覆蓋。

目前,面對(duì)勘探開發(fā)一體化、地質(zhì)工程(壓裂)一體化行業(yè)整合趨勢(shì),國(guó)際范圍內(nèi),已經(jīng)形成系統(tǒng)的、覆蓋油氣上游專業(yè)軟件生態(tài)的公司,有斯倫貝謝、蘭德馬克(哈里伯頓)、貝克休斯少數(shù)大型油服公司。其他較為接近全業(yè)務(wù)生態(tài)支持的的也包括帕拉代姆等系列中小型公司。至于特色化局部軟件,較多的是來自于美、法、挪威、德等國(guó)家,甚至有以色列、巴基斯坦這樣的國(guó)家……,百花齊放,百家爭(zhēng)鳴。

圖:斯倫貝謝專業(yè)研究流程及專業(yè)軟件解決方案

斯倫貝謝的Petrel,就是這樣的一個(gè)一體化勘探開發(fā)集成平臺(tái)。Petrel既是一個(gè)勘探開發(fā)一體化軟件,又作為一個(gè)集成環(huán)境而存在,其所有的業(yè)務(wù)功能都以軟件模塊的方式被集成。目前的Petrel大大小小數(shù)十個(gè)模塊,功能覆蓋了從地震構(gòu)造解釋、屬性計(jì)算、反演、巖石力學(xué)計(jì)算、油藏建模、油藏?cái)?shù)值模擬、工程設(shè)計(jì)等全上游業(yè)務(wù)領(lǐng)域(后來井筒技術(shù)與采油技術(shù)被剝離到Techlog和avoset兩套更加專業(yè)的系統(tǒng)中),這種集成化的優(yōu)勢(shì),就是你不再需要在不同的軟件中切換工作環(huán)境、交換轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)、交代研究進(jìn)展。

隨著油氣降本提效與數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求帶來的勘探開發(fā)工程研究的協(xié)同化一體化進(jìn)程,尤其是面向非常規(guī)的地質(zhì)工程一體化協(xié)同工作趨勢(shì),這種集成化研究平臺(tái)逐漸成為一種必要的工作環(huán)境。

圖:哈里伯頓專業(yè)研究流程及專業(yè)軟件解決方案

哈里伯頓的DecisionSpace與貝克休斯的jewelSuite,其定位與斯倫貝謝的Petrel一樣,都是勘探開發(fā)全業(yè)務(wù)領(lǐng)域的整體解決方案,雖然由于不同公司早期研究重點(diǎn)有所不同導(dǎo)致軟件模塊的優(yōu)勢(shì)強(qiáng)弱不已,但均已形成了針對(duì)勘探開發(fā)全業(yè)務(wù)領(lǐng)域的成熟化支撐。

全業(yè)務(wù)生態(tài)的構(gòu)建,就是為企業(yè)的專業(yè)軟件建立了一種全流程的業(yè)務(wù)粘性,讓用戶的整體工作流程與應(yīng)用軟件捆綁的緊不可分。

當(dāng)然,國(guó)內(nèi)專業(yè)軟件研發(fā)并非一片空白。中石油的GeoEast及中石化的News為代表的一大批油氣地質(zhì)軟件(還有其他油藏與工程研究軟件),經(jīng)過多年持續(xù)發(fā)展,已經(jīng)在局部取得了很好的應(yīng)用效果,這些軟件在部分研究領(lǐng)域的特色化與專業(yè)性方面,也達(dá)到了一定的國(guó)際先進(jìn)水準(zhǔn)。但由于軟件自身架構(gòu)、技術(shù)成熟度和產(chǎn)品成熟度問題、這些產(chǎn)品的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)力與適應(yīng)性是較為不足的(即便絕大多數(shù)此類軟件都獲得了國(guó)內(nèi)專家認(rèn)定的“國(guó)際一流”與“國(guó)際領(lǐng)先”評(píng)價(jià))。同時(shí),由于三桶油之間的相對(duì)獨(dú)立性,均沒有取得全國(guó)范圍內(nèi)的商業(yè)化成果,當(dāng)然,在國(guó)際油氣研究領(lǐng)域更是長(zhǎng)期缺席。

04. 國(guó)際勘探開發(fā)數(shù)據(jù)與知識(shí)管理的發(fā)展趨勢(shì)

國(guó)際勘探開發(fā)數(shù)據(jù)模型建設(shè)已經(jīng)極其成熟,目前研究重心進(jìn)入成果知識(shí)管理與模型成果的交換方法。

基于勘探開發(fā)信息化的高度分工,國(guó)際油氣公司的數(shù)據(jù)體系建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化工作具有極好的產(chǎn)業(yè)分工。

從早期的POSC模型到當(dāng)前依然流行的PPDM,在大量專業(yè)化油氣數(shù)據(jù)治理的標(biāo)準(zhǔn)化組織和咨詢公司的組織下,絕大多數(shù)規(guī)模化的IT油服公司都參與了標(biāo)準(zhǔn)和模型的制定與推廣,國(guó)際范圍內(nèi)的油氣勘探開發(fā)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化工作一直較為規(guī)范和成熟。

1、在數(shù)據(jù)模型的配套數(shù)據(jù)治理和交換共享工具方面也早已步入規(guī)范。

相關(guān)的勘探開發(fā)數(shù)據(jù)模型標(biāo)準(zhǔn)并不是獨(dú)立存在,他們基本都會(huì)配套一系列的數(shù)據(jù)采集、傳輸和數(shù)據(jù)交換的軟件體系,這些軟件體系在技術(shù)上的統(tǒng)一規(guī)范為企業(yè)自行開展數(shù)據(jù)治理奠定了基礎(chǔ),同時(shí)很多平臺(tái)和組織也提供開源的數(shù)據(jù)治理和數(shù)據(jù)服務(wù)工具。

2、各專業(yè)化軟件公司也從自身專業(yè)軟件研究的角度出發(fā),并參考相關(guān)模型構(gòu)建了自己的數(shù)據(jù)模型和成果模型。

這些專業(yè)軟件的數(shù)據(jù)模型一般都集成了地球物理、地質(zhì)構(gòu)建建模、地質(zhì)研究、地化分析數(shù)據(jù)、油藏建模、開發(fā)數(shù)據(jù)、井筒鉆測(cè)錄數(shù)據(jù)、開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)等多個(gè)領(lǐng)域性數(shù)據(jù)模型。針對(duì)這些專業(yè)數(shù)據(jù)模型,各個(gè)專業(yè)軟件公司也都設(shè)計(jì)了其基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)與項(xiàng)目庫(kù),研發(fā)了數(shù)據(jù)管理和成果管理系統(tǒng),而且,這些數(shù)據(jù)與成果與專業(yè)研究軟件緊密結(jié)合,共同完成專業(yè)研究、分析、設(shè)計(jì)、管理和決策等業(yè)務(wù)功能。

3、基于成熟數(shù)據(jù)模型的“成果管理”與“知識(shí)管理”開始逐漸成熟。

國(guó)際油公司的知識(shí)管理更多是指“成果管理”,一般是指通過專業(yè)軟件形成的中間成果和最終成果,這些成果包括地震構(gòu)造解釋、地質(zhì)與巖石力學(xué)的屬性體、井筒巖石物理屬性分析、探井井筒分析成果以及地質(zhì)研究、油藏研究成果,還包括開發(fā)方案和生產(chǎn)分析。這些成果數(shù)據(jù)是基于一個(gè)“項(xiàng)目”或“工區(qū)”而納入統(tǒng)一的管理,所謂的“知識(shí)管理”,一方面是針對(duì)上述成果的從地學(xué)、井筒和油藏角度的模型化組織(也會(huì)包括圖件和文檔),另一個(gè)方面是業(yè)務(wù)分析框架和工作流程(會(huì)用到知識(shí)圖譜類智能技術(shù))。通過這兩個(gè)方面,企業(yè)從業(yè)務(wù)領(lǐng)域針對(duì)勘探開發(fā)建立了非常專業(yè)的“知識(shí)管理”。

案例:以斯倫貝謝的StudioManager為例(斯倫貝謝成為成果知識(shí)管理),其底層數(shù)據(jù)以統(tǒng)一的SeaBed數(shù)據(jù)庫(kù)(多數(shù)人不知道斯倫貝謝Petrel后面只有這一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù))管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和成果數(shù)據(jù),以StudioManager作為數(shù)據(jù)檢索、提取和分析的窗口,以Petrel作為專業(yè)應(yīng)用的平臺(tái),以DELFI實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)領(lǐng)域的認(rèn)知智能化。

圖:斯倫貝謝數(shù)據(jù)管理與知識(shí)管理

國(guó)際油公司的大數(shù)據(jù)與知識(shí)管理的建設(shè),最終面向的是全業(yè)務(wù)流程的專業(yè)軟件,而專業(yè)軟件本身是業(yè)務(wù)架構(gòu)與業(yè)務(wù)邏輯的沉淀,目標(biāo)是解決業(yè)務(wù)流程中的特定需求。因此,基于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的效益需求,其知識(shí)管理更加注重?cái)?shù)據(jù)內(nèi)容和成果內(nèi)容,而非IT技術(shù)形式。

4、特色化生存和整合服務(wù)成為中小型公司們新的研發(fā)策略。

首先,圍繞大型專業(yè)軟件體系構(gòu)建的應(yīng)用生態(tài)和數(shù)據(jù)生態(tài),多數(shù)公司開始攻關(guān)一些特色化的軟件功能。其次是整合服務(wù),如Engergitics這樣的咨詢公司(前身為POSC,石油開發(fā)軟件聯(lián)盟)已經(jīng)將研究重點(diǎn)放在大型專業(yè)軟件之間的數(shù)據(jù)交換方法上,如WITSML、PRODML、RESERVML、……,為各類專業(yè)化特色化軟件公司提供在井場(chǎng)、油藏和采油領(lǐng)域的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)模型的讀取和交換。新的生態(tài)生成之后,眾多的數(shù)據(jù)治理公司、軟件公司、技術(shù)服務(wù)公司已重新找到了整合發(fā)展的方向。

與此同時(shí),國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)研發(fā)應(yīng)用依然處于跟進(jìn)狀態(tài)。

國(guó)內(nèi)較多的油田公司對(duì)于知識(shí)管理的概念與上述理念有所不同。其知識(shí)管理的內(nèi)容,更多的體現(xiàn)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的匯聚查詢與圖件文檔的索引;進(jìn)而通過知識(shí)圖譜、全文檢索及文本識(shí)別等相關(guān)技術(shù)建立要素關(guān)聯(lián),為專業(yè)人員提供信息獲取和綜合分析的基礎(chǔ);也有部分公司開始使用海量數(shù)據(jù)自動(dòng)匯聚、校正并生成相關(guān)的專業(yè)圖件。

需要說明的是,我們并不需要評(píng)判方法的優(yōu)劣,所有的實(shí)現(xiàn)方式都與技術(shù)約束、環(huán)境約束和服務(wù)目標(biāo)相關(guān)。國(guó)內(nèi)對(duì)于核心的、專業(yè)的業(yè)務(wù)邏輯沉淀不足,以及專業(yè)研究領(lǐng)域自有成果積累不足,導(dǎo)致高度集成化的知識(shí)管理可望不可即。因此,只要不脫離核心的業(yè)務(wù)需求,建立針對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)和資料的快速查詢,可能也是當(dāng)前知識(shí)管理較為務(wù)實(shí)的做法。

近年來,各國(guó)際性油公司基于上述的雄厚技術(shù)基礎(chǔ)以及多年數(shù)字化、信息化生態(tài)建設(shè)成果,正從原有的地質(zhì)模型和數(shù)學(xué)模型,向著大數(shù)據(jù)、人工智能、知識(shí)管理和云協(xié)作方向演化,自動(dòng)化與智能化分析應(yīng)用正在成為專業(yè)軟件的重要特征。

05.  國(guó)際勘探開發(fā)專業(yè)軟件研發(fā)支持體系

國(guó)際油服技術(shù)公司在專業(yè)應(yīng)用軟件生態(tài)與成果知識(shí)管理體系的成熟,其實(shí)來自于背后核心競(jìng)爭(zhēng)力的構(gòu)建,那就是平臺(tái),這一點(diǎn),是被大家長(zhǎng)期忽略的關(guān)鍵問題。

其實(shí)早在專業(yè)應(yīng)用軟件推出的同時(shí),每個(gè)公司都會(huì)有配套的SDK(軟件開發(fā)包API),用來提供軟件功能的擴(kuò)展。大約2005年前后,部分大型技術(shù)公司意識(shí)到了構(gòu)建一個(gè)平臺(tái)的重要性,那就是軟件模塊研發(fā)的產(chǎn)業(yè)化和生態(tài)化趨勢(shì)。

以斯倫貝謝的OCEAN為例,OCEAN平臺(tái)是一個(gè)構(gòu)建在應(yīng)用集成平臺(tái)Petrel和統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型SeaBed之間的軟件構(gòu)建平臺(tái),這一平臺(tái)核心一套軟件集成框架和二次開發(fā)包,在這一平臺(tái)中,OCEAN實(shí)現(xiàn)了以下四個(gè)方面的成果:

數(shù)據(jù)對(duì)象統(tǒng)一化:建立了勘探開發(fā)統(tǒng)一的對(duì)象化數(shù)據(jù)模型,為各類軟件模塊對(duì)于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的操作,提供了一個(gè)統(tǒng)一的實(shí)體類,通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)實(shí)體類實(shí)現(xiàn)底層數(shù)據(jù)的隔離,這類數(shù)據(jù)實(shí)體類被稱為“領(lǐng)域模型”。

軟件邏輯組件化:常用的數(shù)據(jù)操作、業(yè)務(wù)邏輯、系統(tǒng)功能被細(xì)分為不同的API,提供最底層的操作?;谶@些底層操作,實(shí)現(xiàn)對(duì)于專業(yè)數(shù)據(jù)組織與管理、二三維圖形基礎(chǔ)框架、系統(tǒng)通訊機(jī)制及日志與異常操作等常規(guī)軟件機(jī)制。

業(yè)務(wù)功能模塊化:各類業(yè)務(wù)軟件功能被封裝為一個(gè)個(gè)的軟件模塊,軟件模塊被定義為在業(yè)務(wù)上具有獨(dú)立功能的最小單元。通過軟件模塊,實(shí)現(xiàn)了面向不同業(yè)務(wù)問題領(lǐng)域的不同軟件功能塊自動(dòng)組裝,使得快速構(gòu)建一體化的應(yīng)用軟件成為可能。

應(yīng)用定制化:重新定義了應(yīng)用軟件和模塊之后,應(yīng)用軟件逐漸演化成為一個(gè)集成平臺(tái),統(tǒng)一實(shí)現(xiàn)軟件集成界面定制、系統(tǒng)管理、用戶權(quán)限、多語言量綱等一系列系統(tǒng)性功能,通過對(duì)于數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)邏輯和系統(tǒng)邏輯的調(diào)用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)于業(yè)務(wù)功能模塊的整合,形成了應(yīng)用軟件的快速定制。

圖:專業(yè)軟件研發(fā)與集成平臺(tái)

如上圖所示:基于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)與知識(shí)模型,為全業(yè)務(wù)領(lǐng)域應(yīng)用的構(gòu)建,增加了專業(yè)應(yīng)用開發(fā)與集成平臺(tái)(中間層)。這一平臺(tái)通過上述提供的基礎(chǔ)性功能,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)邏輯、場(chǎng)景定制等一系列功能的整合,從而實(shí)現(xiàn)專業(yè)軟件功能的快速定制。

都說一流企業(yè)做平臺(tái),可誰又知道平臺(tái)構(gòu)建的背后,是多少年的行業(yè)積累和多么雄厚的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力做支撐呢?

2010年之后,基于這種平臺(tái)化思路,各專業(yè)油服公司快速進(jìn)入軟件生態(tài)化階段。面向統(tǒng)一的行業(yè)數(shù)據(jù)模型與知識(shí)模型,統(tǒng)一的行業(yè)應(yīng)用軟件集成,統(tǒng)一的覆蓋全業(yè)務(wù)生態(tài)的業(yè)務(wù)協(xié)同,大型企業(yè)研發(fā)技術(shù)策略上逐步達(dá)成共識(shí)。

2015年之后,哈里伯頓與貝克休斯的一體化軟件平臺(tái)亦逐步成型。

圖:各大IT技術(shù)服務(wù)公司的軟件生態(tài)構(gòu)建體系

我們看到的斯倫貝謝Petrel勘探開發(fā)一體化軟件背后,不僅隱藏著最底層的SeaBed一體化數(shù)據(jù)模型,還有Corel數(shù)據(jù)服務(wù)層,之上就是OCEAN的軟件開發(fā)與集成平臺(tái),最表層才是Petrel。有意思的是,從每個(gè)名稱背后的含義,你可以清晰而形象地看到這個(gè)龐大的軟件生態(tài)的輪廓(從海底到天空)。只是,隨著多年業(yè)務(wù)邏輯和知識(shí)的持續(xù)沉淀,這種體系的復(fù)雜度,已經(jīng)龐大到普通技術(shù)團(tuán)隊(duì)難以追趕的程度了。

近年來,蘭德馬克與貝克休斯緊隨斯倫貝謝之后,以同樣的戰(zhàn)略構(gòu)建了全新的軟件平臺(tái)。如,貝克休斯的勘探、開發(fā)、工程一體化應(yīng)用軟件包——Jewelsuite之下,是支撐數(shù)據(jù)模型的JewelDB與支撐軟件二次開發(fā)與集成定制的JewelEarth平臺(tái)。

2016年之后,隨著大數(shù)據(jù)與云計(jì)算與人工智能技術(shù)的持續(xù)引入,蘭德馬克、貝克休斯與斯倫貝謝軟件平臺(tái)技術(shù)在原有積累基礎(chǔ)上進(jìn)一步升級(jí)。

圖:斯倫貝謝DELFI勘探開發(fā)認(rèn)知環(huán)境

如2018-2019年,斯倫貝謝推出了 DELFI 勘探開發(fā)認(rèn)知環(huán)境。這是一個(gè)建立在本地、基于云計(jì)算的安全空間平臺(tái),不同于以往的斯倫貝謝軟件體系。該環(huán)境利用數(shù)據(jù)、科學(xué)知識(shí)以及領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)徹底改變了勘探開發(fā)產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上各環(huán)節(jié)的工作方式。在DELFI環(huán)境下,所有用戶都可以自由訪問軟件應(yīng)用和工作流,而團(tuán)隊(duì)成員也可以在專有信息界限的基礎(chǔ)上,為數(shù)據(jù)、模型和解釋建立公共工作空間。

2020,時(shí)光荏苒,我們仿佛再次回到了起點(diǎn)。

06. 結(jié)束語:我們到底差了多少年?


因?yàn)槎唐趦?nèi)看不到直接的效果,油氣上游專業(yè)軟件的頂層規(guī)劃與架構(gòu)設(shè)計(jì)被認(rèn)為是“沒有用”的。油氣行業(yè)的數(shù)字化與信息化策略中剝離了專業(yè)軟件及核心的業(yè)務(wù)邏輯,甚至將專業(yè)軟件從核心的位置挪走,這可能并不是正確的做法。

或許,我們將行業(yè)軟件明確的分為專業(yè)軟件和通用軟件的那一刻開始,問題就已經(jīng)產(chǎn)生。

油氣工業(yè)軟件如現(xiàn)今所有的工業(yè)軟件一樣,是一個(gè)持續(xù)發(fā)展、持續(xù)迭代的漫長(zhǎng)過程。一個(gè)全領(lǐng)域數(shù)據(jù)體系標(biāo)準(zhǔn)、一個(gè)可用的軟件框架、一套可用的專業(yè)模塊,這些困難可能并非不可逾越,但形成一個(gè)足夠優(yōu)秀并能夠替代主流軟件生態(tài)的體系,不是短期內(nèi)能夠達(dá)成的目標(biāo),也不僅僅是錢和決心就能達(dá)到的,背后可能是構(gòu)建一個(gè)環(huán)境、發(fā)揮所有業(yè)內(nèi)資源力量的漫長(zhǎng)整合過程。

從行業(yè)信息化的多年的發(fā)展歷史看,正因?yàn)榇罅垦芯砍晒能浖恋恚ㄉ踔炼鄶?shù)時(shí)候軟件沉淀都被忽略了)失去了整合的基礎(chǔ),也缺乏了沒有數(shù)據(jù)整合、軟件整合和業(yè)務(wù)流程整合的平臺(tái)化支撐,導(dǎo)致專業(yè)模塊的研發(fā)不斷回到起點(diǎn),業(yè)務(wù)模式的升級(jí)更是鏡花水月。

如今,我們已經(jīng)為這種大意付出了代價(jià)。

2020年4月的一天,任正非說“華為的操作系統(tǒng)要想超越安卓和蘋果的操作系統(tǒng)可能需要很長(zhǎng)時(shí)間,但不會(huì)超過300年”。此言既夸張亦坦誠(chéng)、既有深意,也有膽量。如果客觀的對(duì)比石油行業(yè)信息化的核心軟件技術(shù)現(xiàn)狀和研究現(xiàn)狀,你會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)“超越”這個(gè)詞是極其奢侈的。

我們有評(píng)判多少年的資格嗎?

云架構(gòu)、智能化是再次發(fā)展的熱點(diǎn),但這一類技術(shù)在專業(yè)軟件中的作用要被發(fā)揮出來,頂層的、基于行業(yè)技術(shù)理論的軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)便成為關(guān)鍵。而這種架構(gòu)設(shè)計(jì)中,專業(yè)業(yè)務(wù)邏輯的框架性與核心性作用仍舊會(huì)是不可跨越的必由之路。

- END -

更多觀點(diǎn):


中石化工程研究院孫旭東老師的這篇文章,在他的公眾號(hào)數(shù)字盆地發(fā)布后,引起同行的廣泛交流和熱烈討論。石油圈摘錄其中一部分,供更多油氣行業(yè)的同行一起探討。

網(wǎng)友MaChJ:

旭東的文章很客觀,很有深度。以下個(gè)人觀點(diǎn)供參考:

(1)勘探開發(fā)作為核心業(yè)務(wù),理應(yīng)是信息化服務(wù)的主體,但受限于多種因素,以綜合研究為主的勘探開發(fā)業(yè)務(wù)卻游離于信息化體系之外,我們更多的是做專業(yè)軟件應(yīng)用的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、專業(yè)軟件間的數(shù)據(jù)交換服務(wù),即使這幾年立項(xiàng)的一些科研攻關(guān)課題也是以這些內(nèi)容為主,信息化建設(shè)項(xiàng)目更是盡量避開綜合研究這塊領(lǐng)域。

(2)國(guó)外專業(yè)軟件的發(fā)展到今天,也是經(jīng)歷了頗多的技術(shù)和業(yè)務(wù)瓶頸,在旭東的文章中已有深入闡述;國(guó)內(nèi)石油行業(yè)對(duì)于專業(yè)軟件的應(yīng)用有巨大的市場(chǎng)和豐富的應(yīng)用場(chǎng)景,以斯倫貝謝的Geoquest到GeoFrame再發(fā)展到Petrel解釋軟件為例,中國(guó)的勘探開發(fā)研究人員的應(yīng)用需求為軟件發(fā)展提供動(dòng)力,當(dāng)然這不能成為我們的驕傲,我們更多是充當(dāng)了小白鼠的角色,給國(guó)外商業(yè)化公司測(cè)試了軟件,提出了功能需求,最終核心產(chǎn)品都是別人的,每年我們都要有巨額的專業(yè)軟件引進(jìn)的投入,核心流程依賴國(guó)外軟件,科研攻關(guān)形成的核心技術(shù)只能是錦上添花的一筆,難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

(3)工業(yè)核心軟件的缺失在中國(guó)是普遍現(xiàn)象,在石油行業(yè)體現(xiàn)的尤甚,國(guó)家提出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)發(fā)展戰(zhàn)略是彌補(bǔ)勘探開發(fā)專業(yè)軟件短板的良好契機(jī),在中石化油田油田智云平臺(tái)中對(duì)全業(yè)務(wù)域APP進(jìn)行了規(guī)劃,立足形成對(duì)綜合研究核心業(yè)務(wù)支撐能力,繼而進(jìn)行部分商業(yè)化軟件替代,加上人工智能的新功能,再借助對(duì)自研專業(yè)軟件的發(fā)展和應(yīng)用上的支持與要求,相信勘探開發(fā)國(guó)產(chǎn)專業(yè)軟件會(huì)有大的發(fā)展。

網(wǎng)友石頭爸:

工業(yè)核心軟件開發(fā)其實(shí)過去也陸陸續(xù)續(xù)投入不少,重新整合,重新整個(gè)做一遍比較難,借助ai,5G,云計(jì)算,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)找突破口也許稍微好點(diǎn),至少包袱少些,可以輕裝上陣。

網(wǎng)友天高云淡:

贊成小馬(編者注:即網(wǎng)友MaChJ)意見。我做過很長(zhǎng)一段時(shí)間調(diào)研,就是勘探開發(fā)和工程作業(yè)數(shù)字化為什么落后于生產(chǎn)集輸數(shù)字化?我們目前所研究、建設(shè)都是基于生產(chǎn)、集輸、管網(wǎng)的數(shù)字油田,不是全數(shù)字化油田??碧介_發(fā)落后于生產(chǎn)集輸,主要原因有:第一,就是勘探開發(fā)專業(yè)軟件比較先進(jìn),已滿足他們的使用。所以,早前專業(yè)技術(shù)人員不太認(rèn)可數(shù)字化;其次,國(guó)外專業(yè)軟件開發(fā)時(shí)間長(zhǎng),很成熟,采購(gòu)方便,招標(biāo)審計(jì)都容易通過,沒有很多麻煩。專業(yè)軟件以成圖與呈現(xiàn)為主,專業(yè)人員的思想與領(lǐng)導(dǎo)的欣賞都能夠滿足,具體研究與分析不是很重要,主要在研究人員的大腦里和成果報(bào)告中體現(xiàn)。第三,通訊網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)還不是很發(fā)達(dá),一般勘探都在無人區(qū)、通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的地方,數(shù)據(jù)傳輸都很困難,所以,發(fā)展的慢一點(diǎn)。不過這幾年北斗定位,數(shù)字化測(cè)井車,無線地震檢波器相繼問世,一定會(huì)快速智能化的??偟膩碚f,我們的軟件開發(fā)比較落后,招標(biāo)價(jià)格很難作價(jià),程序、編碼不能算勞動(dòng)過程或?qū)嶓w物件,導(dǎo)致軟件產(chǎn)品很難立項(xiàng),立項(xiàng)又很難作價(jià)。扭轉(zhuǎn)這一局面要從甲方認(rèn)識(shí)開始才能好好的得到解決。

網(wǎng)友旦定:

同意勘探開發(fā)專業(yè)應(yīng)用軟件發(fā)達(dá),所以信息化程度低的說法。另外,更重要的是,生產(chǎn)集輸階段與勘探開發(fā)階段定量化程度不同。生產(chǎn)集輸都是確定的量,而勘探開發(fā)內(nèi)容多是定性,充滿了不確定性,更別說信息化要求的定量表達(dá)。雖然勘探開發(fā)階段專業(yè)軟件發(fā)達(dá),似乎數(shù)字化程度很高,但對(duì)數(shù)據(jù)來說專業(yè)壁壘也最高。各軟件商像蘭德馬克、斯倫貝謝、貝克休斯等近年都在作平臺(tái),想打通專業(yè)間的壁壘,同時(shí)又筑起了與其它家之間的高墻。信息化、數(shù)字化、大數(shù)據(jù)化已經(jīng)有了共識(shí),但在執(zhí)行層面上,數(shù)據(jù)是被不同的行政領(lǐng)導(dǎo)分管,打破管理邊界比技術(shù)更難。

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