■ 王直
近日,《石油商報》推出了“影響油氣行業(yè)未來的十大跨界科技”榜單。這些科技并不源自油氣行業(yè),但卻在改變著油氣行業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式。
目前,集合了計算機、心理學、生物學等眾多領域科技成果的人工智能技術已經(jīng)開始在油氣領域應用。例如,2018年谷歌就和道達爾開展了戰(zhàn)略合作,研發(fā)用人工智能技術處理地質(zhì)數(shù)據(jù);GE貝克休斯公司已推出了用于優(yōu)化油氣生產(chǎn)的人工智能軟件,并在北美的油田開始實際應用。
增材制造技術目前也被廣泛稱為“3D打印”。3D打印在石油領域也有不錯的商業(yè)化應用。例如,中國石油和南風股份合作,利用重型金屬3D打印技術制造高壓長輸管線的三通,解決了手工焊接三通效率低、焊縫沖擊韌性差的傳統(tǒng)問題。3D打印對石油裝備制造過程的改變,未來可能重塑整個石油裝備供應鏈結構。
借助增強現(xiàn)實技術,可將油氣設備維修工作程序?qū)階R智能眼鏡工作輔助系統(tǒng)內(nèi),為維修工作提供實時指導。目前,AR技術在油氣行業(yè)的應用也已開始。2019年4月,殼牌石油公司公布計劃,將在12個國家推廣AR耳機應用,實現(xiàn)對員工作業(yè)的遠程指導。
目前,量子計算機最被看好的商用領域是用于分子模擬,通過精確建模找到化學反應的最佳結構,這有望大大提高石化產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。2019年1月,??松梨谛己虸BM開啟合作,探索量子計算在油氣領域的應用。
金屬有機框架材料(MOFs)是一種具有微孔結構的結晶有機——無機雜化物,由于其微孔特性,這種材料具有很大的內(nèi)比表面積,可吸附大量氣體,能在有限體積內(nèi)儲存高密度的氣體。目前有不少研究者在攻堅MOFs存儲氣體技術,嘗試用其取代傳統(tǒng)的CNG和LNG存儲方式。
區(qū)塊鏈是一種去中心化的數(shù)據(jù)庫,也被稱為分布式賬本技術。在過去一年,全球不少大型石油公司都已嘗試應用區(qū)塊鏈優(yōu)化貿(mào)易流程。2018年,荷蘭銀行、殼牌等公司聯(lián)合推出了基于區(qū)塊鏈的大宗商品交易平臺Vakt。從油氣出井到消費終端,中間每一個環(huán)節(jié)的交易都可利用該系統(tǒng)進行跟蹤、確認和執(zhí)行,從全產(chǎn)業(yè)鏈上提高石油公司的運作效率。
新材料、物聯(lián)網(wǎng)等技術的進步,使得機器人可以進入復雜的環(huán)境中從事更精準細致的操作。2018年,ANYbotics公司推出了一款自動機器人——ANYmal,用于在海上平臺執(zhí)行巡檢工作。機器人取代部分鉆工也在成為趨勢,NOV、Canrig Robotics等公司,目前都已生產(chǎn)出此類機器人。
借助5G網(wǎng)絡,油氣領域的物聯(lián)網(wǎng)建設可承載更多設備連接、傳輸更大流量,這將推進油氣行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設進入真正的大規(guī)模時代。目前,中石油等公司已開始探索5G通信在物聯(lián)網(wǎng)建設中的應用。
研究石墨烯適用于油氣管道的石墨烯防腐涂層,是油氣行業(yè)當下的一大技術熱點。2018年,曼徹斯特大學公布了一種將石墨烯摻入聚合物襯里的方法,可用于海底油氣管道內(nèi)部防腐。石墨烯防腐材料在鉆井、采油領域也有廣闊的應用前景,尤其是用于增強井下工具的耐腐蝕能力。
智能材料是指可感知外部環(huán)境,并隨環(huán)境變化做出可控響應的新型材料,具有自診斷、自修復、自適應等能力。日前,貝克休斯公司曾利用具有記憶性的聚合物,開發(fā)出了新型的防砂系統(tǒng)。類似的記憶性智能材料,還可能用于實現(xiàn)無水地層壓裂、輸油管道修復等。