海洋技術(shù)大會(OTC)近期在美國休斯敦落幕，今年的主題是海洋油氣在能源轉(zhuǎn)型過程中的作用，重要海洋礦物、氫，以及碳捕集和封存(CCS)的發(fā)展機會，同時探討了網(wǎng)絡(luò)安全和多樣性、公平和包容性等其他主題。作為全球規(guī)模最大的年度石油行業(yè)盛會，海洋技術(shù)大會也被譽為油氣行業(yè)的“奧斯卡”，每年會評選出全球最具顛覆性的多項新技術(shù)。今年大會傳遞出的重要信號包括：油氣仍將在全球能源格局中占重要地位;能源轉(zhuǎn)型的成功需以安全性和自由選擇性為前提;人工智能與自動化是海洋油氣勘探技術(shù)發(fā)展的重要趨勢;衛(wèi)星監(jiān)測海冰技術(shù)助力北極油氣資源開發(fā);沙特阿美引領(lǐng)能源轉(zhuǎn)型技術(shù)研發(fā)。
油氣行業(yè)的“奧斯卡”
海洋技術(shù)大會(OTC)是美國主辦的眾多技術(shù)貿(mào)易盛會之一，主要聚焦海洋資源勘探開發(fā)，首次會議于1969年舉行，迄今已有50多年的歷史。石油天然氣是過去幾十年來海洋最重要的資源，因此海洋技術(shù)大會實際上也是海洋油氣技術(shù)大會，主題涉及海洋油氣資源的鉆井、勘探、生產(chǎn)和環(huán)境保護等多個領(lǐng)域，既是海上油氣領(lǐng)域展示和交流最新創(chuàng)新和技術(shù)進步的頂級平臺，也代表著海上能源勘探與開發(fā)的技術(shù)發(fā)展趨勢。作為全球規(guī)模最大的年度石油行業(yè)盛會，海洋技術(shù)大會也被譽為油氣行業(yè)的“奧斯卡”。
2023年的海洋技術(shù)大會5月上旬在美國得克薩斯州休斯敦的NRG公園舉行。來自世界各地3萬多名能源界專業(yè)人士齊聚一堂，在進行貿(mào)易和技術(shù)洽談的同時，主要討論了海洋油氣在能源轉(zhuǎn)型過程中的作用、重要海洋礦物、氫，以及碳捕集和封存(CCS)的發(fā)展機會等，同時還探討了網(wǎng)絡(luò)安全和多樣性、公平和包容性等其他主題。來自全球104個國家的1300多家公司在展覽場地展示了其技術(shù)和設(shè)備。
此次大會新開辟了在線能源觀察板塊，以現(xiàn)場工作室的形式呈現(xiàn)，供參會的能源公司分享對新興技術(shù)、市場趨勢和最新消息的想法，同時也方便不在現(xiàn)場的人參與進來，展開思想碰撞。能源轉(zhuǎn)型板塊則是第二次設(shè)立，此次以海上風能、制氫、CCS與碳減排為主要議題，海上風能尤其受到辦會方重視，特為之開辟了專門的展位。
今年海洋技術(shù)大會參會人數(shù)較去年增加了30%。會議的技術(shù)主題由49個分會組成，包括25場高管對話和主題演講，組織了14個討論小組，5次網(wǎng)絡(luò)活動，有6個國家進行了全球系列展示。會上涉及的近1/4技術(shù)內(nèi)容為海上風能、可再生能源、碳捕集和能源轉(zhuǎn)型等主題。
衛(wèi)星技術(shù)為北極油氣勘探開發(fā)鋪路
海洋技術(shù)大會今年最引人注目的子主題之一是北極油氣作業(yè)的技術(shù)進步，而這主要依靠衛(wèi)星對北極海冰的監(jiān)測。參會專家稱，為了監(jiān)測北極冰況，早就專門發(fā)射了觀測衛(wèi)星，并積累了大量數(shù)據(jù)。油氣行業(yè)主要通過該技術(shù)在易結(jié)冰環(huán)境(包括海冰和冰山)進行作業(yè)時，根據(jù)數(shù)據(jù)了解冰況和制定戰(zhàn)略。衛(wèi)星觀察是海冰管理的第一步，也是最重要的一步，根據(jù)觀察繪制(國家尺度的)海冰圖、以季節(jié)性預(yù)報為目標的長期監(jiān)測、制定相關(guān)作業(yè)戰(zhàn)略和規(guī)劃、根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進行分析、追蹤大型冰山運行軌跡、測繪地點選擇等，是衛(wèi)星監(jiān)測海冰技術(shù)的主要應(yīng)用方向。
近年來，這項技術(shù)出現(xiàn)了一些新的進展和變化。一是未來的衛(wèi)星數(shù)量將是以往無法想象的。早期，觀測衛(wèi)星僅由國家級航天機構(gòu)單獨發(fā)射，提供的數(shù)據(jù)相當有限。而今天，商業(yè)衛(wèi)星公司大批量生產(chǎn)衛(wèi)星，未來計劃發(fā)射的衛(wèi)星多達幾百顆。二是數(shù)據(jù)的可獲得性面臨更大挑戰(zhàn)。商業(yè)衛(wèi)星數(shù)量雖多，但要免費獲取這些數(shù)據(jù)的難度卻越來越大。三是更高的分辨率。過去，在圖像分辨率和覆蓋率之間必須進行取舍，因此，公開的海洋衛(wèi)星數(shù)據(jù)大部分都是用低分辨率捕獲的，以盡可能覆蓋更大范圍。但現(xiàn)在商業(yè)衛(wèi)星數(shù)據(jù)卻無須考慮這些，可大幅提高分辨率，使得評估冰山大小和詳細分析浮冰特征成為可能，將極大提高對海冰的監(jiān)測和分析能力。四是數(shù)據(jù)交付的時效性。海冰衛(wèi)星數(shù)據(jù)必須迅速交付，才能實現(xiàn)有效的海冰管理，數(shù)據(jù)公司多年來一直在提供近實時(NRT)的傳輸服務(wù)，但時效性依然不太理想。隨著處理技術(shù)和地面站網(wǎng)絡(luò)的改進，延遲情況大大減少，在歐洲一些地區(qū)，目前可以實現(xiàn)圖像采集后20分鐘內(nèi)交付用戶。五是自動化和機器學習能力。用于海冰管理的衛(wèi)星數(shù)據(jù)量推動了對自動化和機器學習的需求。每張衛(wèi)星圖像都有幾千萬或幾億像素，占用幾百兆字節(jié)甚至太字節(jié)的存儲空間，而自動化流程可以確保在最少干預(yù)的情況下分析大量數(shù)據(jù)。六是時間多樣性。交替的衛(wèi)星軌道實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的全天更新，而過去僅能在一天中的特定時段進行數(shù)據(jù)獲取。七是頻率的多樣性。海冰是一種復(fù)雜的物質(zhì)，其物理和電氣特性在其整個生命周期都會發(fā)生變化。過去為了加大覆蓋范圍只能犧牲清晰度，用于冰圖的SAR數(shù)據(jù)通常僅在c波段工作，但現(xiàn)在越來越多的商用、高頻x波段衛(wèi)星都能實現(xiàn)在高清晰度下解析海冰特征。八是更及時。過去用于制圖和監(jiān)視的衛(wèi)星數(shù)據(jù)需要提前幾天訂購，而現(xiàn)在只需提前幾小時，更有利于對海冰的動態(tài)監(jiān)測。
總而言之，用于海冰管理的衛(wèi)星技術(shù)正在迅速發(fā)展。衛(wèi)星在成本、數(shù)量、多樣性、質(zhì)量、處理和準備方面的改進，使其數(shù)據(jù)更適于海冰管理監(jiān)測的需求，這對于北極油氣資源的勘探開發(fā)是非常有利的因素。挪威正積極推動恢復(fù)北極水域油氣勘探計劃，以在巴倫支海找到新發(fā)現(xiàn)，進一步鞏固其作為歐洲主要能源供應(yīng)國的未來基礎(chǔ)。因此，挪威也是北極海冰衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)的活躍分子之一。除了挪威，加拿大等國家也對此興趣濃厚。
人工智能和自動化提升海洋油氣工業(yè)安全性和效率
今年海洋技術(shù)大會的壓軸“大戲”是人工智能、實時監(jiān)控、自動化和大數(shù)據(jù)分會。殼牌和西方石油公司的技術(shù)高管基于其人工智能、自動化和機器人技術(shù)的應(yīng)用進展和局限性，探討了人工智能在公司和海洋油氣技術(shù)中未來的地位。
通過人工智能技術(shù)的應(yīng)用，殼牌發(fā)現(xiàn)，要減少海上油氣行業(yè)安全事故，人工智能已是不可或缺的一環(huán)。殼牌去年對過去發(fā)生的安全事故進行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，多數(shù)事故均與輔助系統(tǒng)故障有關(guān)，另外還有不少事故與現(xiàn)場的設(shè)備工藝未達標有關(guān)聯(lián)。為此，殼牌啟用了基于異常反饋的人工智能監(jiān)控系統(tǒng)，被其稱為“打雞血”式主動監(jiān)控，即使用復(fù)雜的算法對輔助設(shè)備的故障，以及工藝上的潛在安全事故進行早期預(yù)測和干預(yù)，從而實現(xiàn)防患于未然的目的，有效彌補了殼牌在安全政策方面的漏洞。
另外，使用人工智能還可以幫助致力于海洋油氣勘探開發(fā)的企業(yè)實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。海洋油氣勘探開發(fā)面臨的最大問題之一就是規(guī)?；?，這需要人工智能輔助來縮短時間。人工智能在向現(xiàn)場引入新概念時，可以通過實時預(yù)估所有可能發(fā)生的事故，縮短引入新概念的磨合期。以人工智能打底的預(yù)估系統(tǒng)非常先進，可以通過自我學習，不斷提高預(yù)估準確性，減少意外事件發(fā)生。
西方石油公司也將自動化技術(shù)大量用于油氣勘探和開發(fā)過程，并在多項技術(shù)上居于領(lǐng)先地位，當前正在進行中的人工智能和自動化項目包括：以機器人和無人機取代潛在危險環(huán)境中的員工，減少人類的風險暴露;為現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施配備高分辨率攝像頭和視頻分析，以便檢測腐蝕和跑冒滴漏;遠程操控機器人的海底作業(yè)等。西方石油公司目前在建設(shè)基于云的數(shù)據(jù)運營部門，一旦建成將助其更有效地利用人工智能。此外，西方石油公司還致力于為現(xiàn)場工程師配備可視化工具和分析軟件，以實現(xiàn)實時報告。
海洋油氣勘探開發(fā)的人工智能應(yīng)用和自動化道路并非坦途，還面臨諸多挑戰(zhàn)，如算力不足，無法有效處理大量數(shù)據(jù);帶寬不夠，無法流暢運用人工智能操作等。
油氣公司在人工智能方面必須面臨的最大障礙，是隱私、網(wǎng)絡(luò)安全和道德問題。為此，西方石油公司成立了一個跨部門委員會來調(diào)查這類問題和制定應(yīng)對策略。
與會者普遍認為，人工智能和自動化是海洋油氣工業(yè)的未來，應(yīng)用和發(fā)展前景均不可限量。殼牌將致力于數(shù)據(jù)中心的聯(lián)合、專業(yè)知識的匯總，形成“學習型組織”。西方石油公司將繼續(xù)探索圍繞海上人工智能的道德規(guī)范開發(fā)產(chǎn)品，并建立一支配備最新人工智能技術(shù)的“互聯(lián)”員工隊伍。
安全性和自由選擇能力是能源轉(zhuǎn)型成功的前提
對于油氣資源在能源轉(zhuǎn)型中的作用，海洋技術(shù)大會發(fā)言人之一——美國經(jīng)濟地質(zhì)局局長斯科特博士的演講給出了答案。他提出了3個廣為與會者接受的觀點，一是能源對人類的進步至關(guān)重要;二是所有形式的能源均有利有弊;三是能源安全的實現(xiàn)需要選擇上的自由。
毫無疑問，能源匱乏阻礙了社會繁榮。當前，全球仍有60%以上的人生活在極度的能源貧困中。當西方國家討論碳稅和氣候變化的時候，欠發(fā)達地區(qū)的居民仍依靠木材來取暖和照明，每年約有300萬人死于因吸入這些能源產(chǎn)生的煙霧所引發(fā)的疾病。長遠來看，其甚至比冠狀病毒造成的死亡人數(shù)還多。能源匱乏的國家與西方富國有著完全不同的優(yōu)先事項。雖然能源本身并不會使社會擺脫貧困，但沒有石油和天然氣的幫助，就無法使人類擺脫貧困。
疫情出現(xiàn)前后，全球經(jīng)濟活動略有下降，但人類消耗的能源卻比以往任何時候都多。雖然可再生能源行業(yè)，特別是風能和太陽能實現(xiàn)了快速增長，但能源安全問題不但沒有遠去，反而出現(xiàn)了能源供應(yīng)危機。在能源安全與氣候變化孰輕孰重中進行選擇，也并不是非黑即白那樣簡單。
還需要注意的一點是，沒有哪種可再生能源是真正“清潔”的。其所需的基礎(chǔ)設(shè)施需要大量能源來建造。這種所謂的能源“過渡”與其說是過渡，不如說是一種“能量補充”。
為了實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型，需要進行多種選擇，這就要求具備自由選擇能力?；剂系目煽啃赃h高于可再生能源，而在價格上，可再生能源并不比化石能源便宜，至少對消費者來說是如此。
世界上超過90%的地區(qū)仍在使用化石燃料照明?；茉?，尤其是油氣資源，還遠未到退場的時候，能源專業(yè)人士更是每個發(fā)達國家的支柱，不可或缺。
沙特阿美引領(lǐng)能源轉(zhuǎn)型技術(shù)創(chuàng)新
雖然油氣資源在能源領(lǐng)域的地位不可撼動，但追求能源轉(zhuǎn)型依然是今年海洋技術(shù)大會的重要議題。在能源轉(zhuǎn)型技術(shù)方面取得較大進展的是傳統(tǒng)資源國沙特。沙特阿美在會場推介了移動式碳捕集技術(shù)，引起了與會者的極大興趣。由于固定式碳捕集設(shè)施價格高昂，自身碳排放也高，業(yè)界一直在尋找替代方案。沙特阿美的移動式設(shè)備具有操作靈活、成本低的特點，能大幅減少與碳捕集、封存、運輸和維護相關(guān)的碳排放，在碳捕集技術(shù)方面走在了前列。
沙特阿美已在日本和遠東地區(qū)成功開發(fā)了氫能，并積極與各研究機構(gòu)合作，在該領(lǐng)域繼續(xù)深耕。此外，沙特阿美還將新技術(shù)與數(shù)字化相結(jié)合視為能源轉(zhuǎn)型成功的關(guān)鍵因素，除了專注于減少不必要的放空燃燒排放，還將優(yōu)化海上油氣資產(chǎn)維護，加大使用衛(wèi)星和無人機監(jiān)控設(shè)施力度，實時獲取碳排放情況。
此外，美國油服公司威德福介紹了ForeSight 5.0平臺軟件，優(yōu)勢在于可通過預(yù)測性維護分析幫助企業(yè)減少碳足跡。有了這種創(chuàng)新軟件的加盟，油氣公司可在作業(yè)開始前就制定解決碳密集問題的方案，從而降低成本，最終減少二氧化碳和甲烷的排放。
沙特阿美采購供應(yīng)鏈管理副總裁表示，碳捕集和氫氣生產(chǎn)是公司的目標，但各類挑戰(zhàn)使得這些新能源的發(fā)展變得艱難。
與會者普遍認為，能源轉(zhuǎn)型面臨缺乏政府相關(guān)激勵政策、風險大、經(jīng)濟性差等挑戰(zhàn)。這使得已出現(xiàn)的新技術(shù)沒有市場，相關(guān)行為得不到政府支持，整個行業(yè)缺乏進取的核心動力。而了解了這些挑戰(zhàn)，則有助于能源轉(zhuǎn)型從業(yè)者對癥下藥，找到更有效的解決方案。
