提到油氣行業,人們更容易想到的是油價波動,其實,油氣開發包含了勘探、開發、生產三大階段,油氣勘探是后續開發與生產的重要前提。隨著國內新增石油儲量劣質化,油氣資源勘探難度的加大,提升油氣勘探效率直接關系到中國近中期的能源安全。
“要持續提升油氣勘探開發力度,把國內油氣勘探開發作為保障油氣安全的壓艙石。”國家能源局2021年全國能源工作會議對油氣勘探給出以上定調。
油氣勘探主要有重、磁、電、震等技術手段。其中,地震勘探是目前最常用的手段。可以理解為給地球做CT,通過地震節點儀,記錄模擬地震波,進而判斷油氣資源的儲備情況。
其中,勘探的運轉主要基于有纜系統,該技術長期被海外企業壟斷,裝備嚴重依賴進口,且勘探過程中需要通過線纜連接數以萬計的地震儀,人力消耗巨大,故障排除困難,作業周期長,單項作業成本高。如何更快捷高效地獲取精準的地震數據,是國內油氣勘探行業一大難題。
為破解油氣勘探面臨的技術難題,中石化物探院與江蘇移動南京分公司(以下簡稱南京移動)、中興通訊等企業“跨界”合作,利用5G專網個性化、場景化特征,打造了“基于5G尊享專網的野外智能節點油氣勘探系統”項目。
這套系統采用車載定制小型化核心網、車載5G基站、車載拉遠基站等技術手段,為油氣勘探提供深度定制的“全車載”網絡服務,解決了偏遠地區的網絡覆蓋問題,且5G本身具備的大帶寬、大連接、低時延特性,為地震儀脫離線纜的束縛掃清了障礙。
中石化物探院基于中興通訊高性能5G模組ZM9000,開發了SmartPoint智能地震數據采集節點儀,讓原來笨重的有纜地震儀變得輕便靈巧,很大程度上減輕了勘探部署和設備維護的工作量。在四川省龍門山山前帶勘探項目實測中,3—5秒內完成了數萬節點儀數據上傳,采集效率提升3倍,巡檢效率提升了10倍。
在數據采集后的分析環節,基于移動5G專網,搭建本地數據分析平臺,改變了以往數據先收集再處理的模式,實現數據邊采集、邊處理,實測顯示數據分析效率提升了2倍。
2021年3月,在龍門山勘探項目的實測結果顯示,節點儀續航時間、勘探精度等性能表現與市面主流產品相當。數據傳輸效率、巡檢效率等均有大幅提升,綜合作業效率提升了約5倍。
憑借利用5G技術對油氣勘探業務綜合效能的大幅提升,這套由中石化物探院、南京移動和中興通訊聯合打造的5G智能油氣勘探系統,榮獲了第四屆“綻放杯”5G應用征集大賽第一名。
而在5G專網技術的加持下,油氣勘探的技術變革還將有望為國內石化企業打開新的市場空間。
據項目方介紹,“相較海外進口設備,新技術每節點可節約3000元,一千平方公里勘探作業中,可節約人力成本2000萬元,節約設備采購成本3億元。”
從經濟效益角度測算,僅中石化自有勘探區就達43.7萬平方千米,通過基于5G專網的野外智能節點油氣勘探系統,預計可節約勘探經費10億元。2020年,全球物探收入約65億美元,按目標占有率20%計算,每年可達收益約13億美元,市場前景可觀。
據了解,中石化已與沙特阿美、英國石油等國際能源巨頭達成初步技術合作協議,基于5G專網的野外智能節點油氣勘探系統有望對外輸出。
難能可貴的是,除了經濟效益的提升,該系統還有效降低了二次勘探風險,減少了土地植被的破壞,有利于勘探區域的環境保護。且由于系統無需布放線纜,減小了70%的用工量,有效節約了人力資源。
中石化物探院與中國移動、中興通訊在5G智慧油氣勘探的成功探索,不但實現了探勘裝備的完全自主知識產權,也為5G在能源領域應用的配套支持體系建立,基礎設施和安全保障,乃至后續多方聯合開發的商業模式探索提供了有益的參考。
倘若我們將視線拉長,留心能源行業近幾年的變化,會發現5G在能源領域的各個領域應用探索正在發生。
在煤炭領域,中煤科工與中國移動、中國廣電、中煤信息、中興通訊攜手完成了中煤陜西大海則煤礦700M+2.6G混合組網,為5G智能礦山場景中4K視頻監控、5GVoNR視頻通話、井下自動駕駛、工作面遠程操控等多場景應用奠定了基礎。
在電網領域,南方電網與中國移動、中興通訊在廣州實現了業界首個5G R16高精度授時配電網業務、首個商用電網專用切片上線、首個5G差動保護業務投運,規劃了54個創新業務覆蓋發、輸、變、配、用全環節,打造了國內最大5G智能電網綜合示范區。
諸如此類能源與ICT“跨界”合作案例還有許多,且呈現上升趨勢。在這場能源變革中,ICT企業、成為能源行業提升數字化、網絡化、智能化水平的重要合作伙伴。
“5G與能源領域各行業深度融合,將有效帶動能源生產和消費模式創新,為能源革命注入強大動力。”《能源領域5G應用實施方案》中的這一斷言,正從油氣勘探到能源行業的各領域逐步得以驗證。
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