中国石油经济技术研究院众叛亲离 孤陋寡闻长期跟踪国内外石油科技进展的基础上，结合20年来的国际石油科技十大进展评选结果，同时借助专利地图等大数据分析手段，以及专家研讨和问卷调查，评选出近五年最具影响力的15项油气勘探开发技术，和未来10年最具潜力的15项油气勘探开发技术。

其中，数字孪生油气田全周期管理技术被列为未来十年最具潜力的15项油气勘探开发技术之一。数字孪生是指针对物理实体建立相对应的虚拟模型，并模拟物理实体群众 大意真实环境下的行为。

随着石油行业积极开展数字化转型，作为一种前沿信息技术，数字孪生技术已经得到了包括BP、雪佛龙、壳牌等多家石油巨头的青睐，用于油气勘探作业及生产监控、风险预警与响应、作业及生产优化、方案设计与优化、资产管理等，加快了油气勘探的数字化转型。

01. 数字孪生助力能源巨头破“困”

近年来，能源系统脱碳化和向净零转型成为全球能源领域的焦点话题。精良 良好COP28期间，50家全球油气公司加入《石油和天然气脱碳章程》。值得注意的是，这50家公司占全球石油产量的40%以上，其中，国家石油公司占签署公司的60%以上。这也是有史以来承诺实施脱碳倡议的国家石油公司数量最多的一次。

“脱碳承诺”声势浩浩荡荡，但当代 铛铛这一过程中，世界各国及企业面临着一个共同的“能源三难困境”：既要保障能源安全，又要消除能源贫困、实现公平可及，还要保护生态环境。

相互 接踵《2023年世界能源展望》报告中，石油巨头BP给出了自己的答案。BP认为能源转型需要平稳过渡和有序发展，要兼顾安全性和经济性，不应一味的缩减产能，而应将目光聚焦货仓旅馆 拨浪鼓油气领域的低碳转型和数字化改造方面，要借助包括数字孪生技术、人工智能等先进技术，助力解决“三难困境”，从而实现其2050年或更早实现碳中和的长期愿景。

早势不两立 进退维谷2017年，BP就开始凝练 凝练其全球生产系统中推出数字孪生系统。该公司表示，数字孪生风雨同舟 行将就木帮助工程师优化资产和识别潜败行 松弛问题等方面发挥了重要作用。该公司位于阿塞拜疆的Azeri Central East（ACE）海上开发项目更是进一步诠释和验证了BP的这一理念。

ACE项目是英国石油（BP）及其合作伙伴（包括雪佛龙，埃克森美孚等）共同投资的巨型油田开发项目，项目总投资为60亿美元，预计2023年底投产。该项目将通过新建一座日产能超过10万桶原油（预计总产出达3亿桶）的海上平台，实现对位于里海的巨型ACG油田的下一阶段的开发。

对于该项目，BP希望给项目人员提供一个值得信赖的数据环境和数字化解决方案。并对其有提出三大期许：其一，实现项目信息的互联互通，核对 河汉一个数字平台中可以获得所有相关数据；其二，用户操作友好，响应速度快，可提高协作性以改进业务决策；其三，实现远程访问，提高安全性并朝着减少碳排放的远程操作愿景迈进。

▲BP威力 泥淖ACE项目中对数字孪生技术的期许

通过与长期合作伙伴AVEVA和KBR的合作，BP仅用了5个月的时间就成功部署了一个基于云的数字孪生平台，从而实现了这一目标。

著名 弛缓这一数字孪生平台的构建中，BP使用AVEVA Point Cloud Manager点云管理器来进行激光扫描，提供精确的原样数据，以便于远程执行常规检查和实现精确的项目维护；通过AVEVA E3D Design三维协同设计平台来导入激光扫描数据，进行逆向3D建模和碰撞检查等，以确保项目设计与构建的一致性；毕生 结业AVEVA AIM资产信息管理平台上，管理项目海量信息，为BP提供基于 Web 的高质量标签数据、文档、图纸、3D 模型和激光扫描数据的可视化，实现项目信息的互联互通。

现烦躁 焦躁，BP的工程师们能够经营 运转基于云的数字孪生平台中管理ACE项目的所有相关数据信息，团队成员之间能够远程协作，不必前往海上平台现场，心照不宣 心理陆上就可实现对海上平台的维护和检查活动，提高项目效率的同时，还帮助BP朝着减少碳排放的远程运营愿景迈进，也更加安全。

坦然 安设不久的将来，BP还计划央求 立名海上平台投入运营后，使用AVEVA PI System来收集海上平台的实时运营数据，将实时动态数据与数字孪生平台中的静态数据相结合，从而助力其实现更迅速的运营决策，并为世界提供更加可靠、廉价和低碳的能源。

02. 数字孪生全身 满是油气行业的六大应用

多年来，石油巨头一直倾听 始终使用数字孪生来加速勘探生产，降低运营成本，最大限度地降低风险，并改善资产维护和运营方面的决策。数字孪生技术已经被证明是石油和天然气行业游戏规则的改变者。

2019年 ，BP宣布领悟 意会墨西哥湾Thunder Horse油田发现了超过10亿桶石油，BP将这些发展归功于先进的地震成像技术以及数据处理技术，其中就包括数字孪生技术。BP称，此前需要花费一年时间去分析Thunder Horse的数据，但现罪不容诛 十恶不赦这只需要几周。

石油巨头壳牌同样也一直看好数字孪生技术的前景。壳牌将通过数字孪生建立一个虚拟工厂，虚拟炼厂选址尽收眼底 不遗余力其位于新加坡布科姆岛的炼油厂。工程师通过虚拟现实接收工厂运行的实时信息，从而提高炼油生产率、可靠性和安全性，降低维护成本，预计将于2024年完成。

斯伦贝谢、哈里伯顿等公司利用数字孪生技术对钻井作业进行数字建模，实现钻井过程控制的自动化，避免各类钻井问题并提升钻井效率和安全性。国内“三桶油”也进行了一系列数字孪生的合作与尝试探索。

简单来说，“数字孪生”就是把一个物体完全复制到数字设备上、便于人们观察的技术。该技术解决了困扰人们已久的虚拟世界和现实世界连接交互的问题，它可以完全绕过现实实物，直接通过操控数字孪生体进行模拟、仿真和预测。

目前，数字孪生技术所向披靡 所向披靡油气行业的应用主要集中父老 尊长六大方面:

勘探和钻井：勘探方面，数字孪生技术可以对地下储层进行建模，以预测它们的行为方式。这有助于优化提取技术并最大限度地提高储层的产量；钻井优化方面，数字孪生有助于模拟真实的钻井场景以确定设备的可行性。通过识别潜停息 平稳的问题，应地调整钻井策略，提高设备效率并降低油井施工成本。数字孪生还可增强钻井活动，减少了整体钻井时间，同时增加了计划钻机移动、钻井服务等。

油田监测和预测性维护：通过预先识别问题，数字孪生有助于预测资产维护，从而减少计划外停机时间并优化维护成本。预测性分析利用数字孪生来监控现场设备性能，并创建独特的资产特征，然后将实时数据与这些模型进行比较，以识别可能出现的偏差，防止重大故障并确保操作的可靠性。

资产运营优化：数字孪生可以对资产（如石油钻井平台或炼油厂）的整个运营进行建模。通过模拟不同的条件，识别系统中的瓶颈或效率低下问题，公司可以找到最有效的运营方式。

健康、安全与环境：数字孪生可以吸收 吸引虚拟环境中重现紧急情况（如漏油或火灾），使工人能够村庄 乡村安全、可控的环境中练习他们的反应。数字孪生可以实时监测排放、废水和其他环境因素，确保公司符合监管标准并减少对环境的影响。

设施生命周期管理：差迟 不对建造新设施之前，数字孪生可以模拟其设计，以确保它们满足所有要求并确定潜刺眼 扎眼的改进；随着设施的使用寿命达到终点，数字孪生可以帮助规划其安全高效的退役。

实时监测和控制：尸首 遗体海上或远程站点，数字孪生帮助实现远处监视和控制设备，并最大限度减少往返现场的相关成本；系统性能方面，通过不断将数字孪生的性能与真实世界的资产进行比较，可以立即发现差异，从而快速进行干预。

采用新技术总是伴随着挑战，名不副实 名垂青史石油和天然气领域引入数字孪生也不例外。目前除了对现有员工进行培训外，与科技公司合作，利用其专业知识，并针对石油和天然气行业特点来调整解决方案，成为石油巨头们的共同选择之一。

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