一、项目背景
1.1项目背景
中国石油尼日尔公司是位于撒哈拉沙漠腹地，面临自然环境恶劣、社会依托差、风险高等挑战。为应对这些问题，公司迫切需要通过数字化技术提升油田管理水平。在数字化转型前，公司生产运行方面采取的是“定岗值守、定时巡检”的模式，前线安全生产需要投入相当大的人员和车辆；勘探开发方面普遍缺乏三维数字孪生体，多依靠二维的平面图和剖面图认识地下地质体；经营管理方面存在多套系统，数据不能共享，有数据孤岛现象，经营决策多基于决策者的经验等。为了解决这些瓶颈，自2021年以来，公司先后完成“数字化转型、智能化发展”的实施方案和概要设计，并获得本部批复开展数字化转型工作。中石油海外项目数字化转型平台2.0是中国石油尼日尔公司“数字化转型、智能化发展”的先导试验项目，该项目于2023年10月上线验收，推动油田生产业务模式重构、管理模式变革。生产运行模式方面成功实现了“统一调度、远程监控、无人值守、智能巡检、”的升级；勘探开发模式实现了以地质孪生体为核心，从三维角度认识油藏，有效提升油藏开发调整方案的针对性和措施成功率；经营管理方面形成统一的数据湖平台，消除了数据孤岛现象，提升公司整体经营管理数据的共享度和利用率，推动数据驱动决策模式实现。
1.2应用领域：
中石油海外项目数字化转型平台2.0旨在以数字孪生体为核心，创建一个虚拟现实环境，形成从地下-井筒-地面一体化耦合，建设以“全面感知、自动操控、趋势预测、智能优化、协同运营”为特征的智慧油田。本项目围绕“全业务、全时域、全生命周期”三个全面，针对油田勘探、开发、油田生产、地面建设、钻完修作业等五大业务领域，打造“地下地面全透明管控能力、设备设施全生命周期管控能力、现场全过程监控能力、业务应用一体化协同能力、应急抢险全天候保障能力、风险全方位预测预防能力”，从而满足油田全生命周期安全管控和科学高效管理的要求。
中石油海外项目数字化转型平台2.0符合油田群全场景可视化运营管理的场景需要，实现了从工程设计、采购、施工、试运行数据的渐进式管理，并且可扩展至发电、电网、港口等多个行业。
二、主要研究内容
中石油海外项目数字化转型平台2.0以数字化交付形成的三维模型、属性数据以及工程项目管理中施工全过程作业数据为基础，与生产物联网数据相结合形成数字孪生基座，创建虚拟现实环境，打破数据孤岛，在此基础上进行业务场景建设，实现勘探开发、生产运行、经营决策一体化。主要研究内容如下：
2.1数字孪生基座：以数字化交付形成的三维模型、属性数据以及工程项目管理中施工全过程作业数据为基础，与生产物联网数据相结合，采用数字孪生技术，建设统一的数字孪生基座。
2.2全息运营流程：建立统一流程中心，整合各部门OA、财物、采办、生产等业务的线上流转，建立一个任务的预警、告警、分析、采购、处理、归档全息运营流程。以时间、事件或人工等多方式触发任务孪生体，驱动流程，流程管控任务，完成目标。
2.3协同办公：创建办公室、会议室等虚拟场景，以虚拟人物为载体，实现低带宽“面对面”流畅交流，达到身临其境的效果。
2.4可视化网络：基于数字孪生和物联网技术，建立物联网、通信网等配套设施孪生体，构建可视化网络，作为数据孪生平台与现实世界沟通的桥梁，实时监控生产设备运行信息，综合管理信息，进行智能预警、诊断、联动，保障生产经营管理活动有序进行，是数据孪生平台的枢纽。
2.5地质工程一体化：建设钻井实时智能决策与支持场景及远程导向跟踪支持与决策场景，将随钻数据与油藏、地震模型结合，进行实时综合分析，为现场作业提供智能决策与支持。通过现场与后方的实时交流和数据共享，实现了甲乙方一体化、国内外一体化、地质工程一体化。
2.6可视化运行：基于数字化转型平台中三维模型，通过VFM、SCADA、CCTV系统数据接入，实现可视化单井管理、实现可视化场站运维、实现可视化设备运维。通过展示设备当前运行参数，实时查看设备周边信息判断设备运行状态。基于国产化的三维GIS引擎，与数字孪生基座结合，实现三维管道线路管理。
2.7智慧采办应用：基于数字孪生基座，与设备设施管理深度融合，对采购场景进行虚拟化、数字化，将现实采购环境变为虚拟现实，增强业务体验感，提高工作效率和采购准确性。结合RPA、OCR识别、商业智能技术，实现自动跟单。构建以人为核心、以采购流程为驱动的智慧采办管理平台场景，实现采办业务精细化管理。
随着数字化转型工作的推进，尼日尔公司将继续基于数字化转型平台2.0，逐步形成业务发展驱动、数字化智能支撑的全景图，实现业务与技术融合创新、数据与管理贯通创效。推进数字化转型各场景从建好到用好，实现勘探开发、生产运行、经营决策全流程的管理转型。
以数字化交付的三维模型、属性数据，工程项目管理的文档数据为基础，与生产物联网数据相结合，支撑数字孪生基座创建虚拟现实环境，形成数字化转型平台2.0。以此为基础再进行业务场景建设，打破数据孤岛、避免重复开发，从而有效实现勘探开发、生产运行、经营决策的数字化转型，智能化发展。
