《数字化转型智造未来-石油石化行业数字化转型白皮书》

1、 HYPERLINK / 数字化转型智造未来 HYPERLINK / 石油石化行业数字化转型白皮书内容目录第一章. 洞悉宏观趋势 预见能源新机 . 01石油石化行业加速推进转型升级优化能源结构 布局绿色发展石油石化行业数字化转型势在必行第二章. 重塑多维企业 创新智造未来. 04未来石油石化企业：绿色、敏捷、高效、可持续全厂信息化EPC模式，开启企业数字化转型新篇章解析未来的石油石化企业重塑数字化架构 创新发展模式第三章. 识别关键场景 抓住数字机遇. 17数字化转型的方法：赋值 赋智 赋能聚焦转型场景 识别业务优先级构建数字化核心能力 制定衡量成功标准第四章. 制定转型路线 平台助力转型.2

2、9制定数字化转型路线图数字平台助力全方位转型一体化模式加速转型进程培育数字文化 重构人才技能第五章. 技术驱动创新 领先指引方向.37国外领先转型实践案例剖析对于中国石油石化行业的启示第六章. 实践引领发展 使能业务转型. 43打造全厂信息化EPC新建设模式关于ProMACE平台实践新标杆：中科炼化附录 . 55预洞见悉能宏观源趋新势机当前，全球新一轮科技革命和产业变革加速演进，世界政治经济格局深度调整，作为各国经济命脉的基础，在2020年初爆发的新冠肺炎疫情所联动的深远影响之下，能源供需格局正在发生深刻变革，能源不平衡不充分问题仍然突出，能源安全问题广受关注。中国石油石化行业宏观环境石油石化

3、行业加速推进转型升级以新技术、新材料、新能源为主要驱动力的能源革命正推动人类社会进入全新能源时代，全球石油石化行业迎来周期性转折。面对我国能源发展洁净化、数字化、多元化的大趋势，石油石化行业转型升级压力凸显。全球石油石化行业宏观环境2021年，全球能源市场供需不稳定，能源品种在大宗交易市场中价格波动较大，影响较为广泛，能源市场将持续演变。全球能源需求与去年相比将增长4.6%，包括石油、火电和天然气在内的能源均保持增长，全球可再生能源发电量尤其是太阳能光伏发电和风能发电同比保持较高的增长率，全球增长预期和发展意向逐步转为可再生能源和其他形式的零碳或低碳能源。另外，多国相机确立碳中和目标，以二氧化

4、碳为主要排放源的石油石化行业将长期受到这一目标的影响。能源消费未来更加偏重于可再生能源，在过渡阶段将更加重视电气化进程，着重发挥天然气、氢能的减碳作用。为优化主营业务，拓宽增长方向，全球石油石化企业正经历着兼并重组、低价值资产剥离和战略转型。聚焦中国，能源是关系国计民生的基础性产业，也是国家经济发展、社会稳定的一大支柱产业。面对快速的经济增长和不足的国内能源供给，我国长期依靠原油进口来补足供应端缺口，对外依存度逐年攀升。因此，一方面需要加大国内资源的高效利用开发力度，另一方面要依托多元化方式，保障国家能源安全。近年来，中国经济发展进入新快车道，同时中国的能源发展也进入崭新时代。习近平主席提出“

5、四个革命、一个合作”的能源安全新战略，将能源安全作为国家安全的重要支撑，为新时代中国能源发展指明了方向，开辟了中国特色能源发展新道路：推进能源革命，积极推进能源生产和利用方式的变革，优化能源生产和消费结构，提高能源利用效率。作为指导我国下一个五年发展的纲领性文件，中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要（简称“十四五”规划）中也多次将能源作为关键词重点提及，显示我国在持续推进能源革命，建设清洁低碳、安全高效的能源体系，提高能源供给保障能力的决心。具体来看，一方面在低碳化转型的进程中，规划指出要提升天然气作为过渡能源在能源结构中的占比，并加 国际能源署，2021年

6、全球能源回顾快发展非化石能源，大力提升风电、光伏装机数量、发电规模;另一方面，政策鼓励对石油石化行业等重点行业进行前瞻性谋划和技术探索，进行数字化治理和改造，同时有序放开油气勘探开发市场准入，加快深海、深层和非常规油气资源利用，推动油气增储上产，体现了我国以推动高质量发展全面推进能源消费方式变革，构建多元清洁的能源供应体系的决心。同时，政策建议加速产业结构转型，促进我国石化产品由低端向高端化发展，淘汰落后产能，增强科技研发水平，精准洞察市场需求，扩大高附加值产品产能，注重炼化项目一体化建设，提高建设效率和智能化运营能力。优化能源结构 布局绿色发展国家提倡大力发展绿色经济，作为碳排放主要行业之一

7、，石油石化行业在实现节能环保、清洁生产方面有着义不容辞的责任，企业应高度重视绿色经济下的双碳目标，探索突围之道。企业层面：通过现状评估、目标制定与减排举措，企业可实现更为高远的绿色和减排目标。借助数字技术，企业可实时监测及管控碳排放，优化生产环节，实现能效提升、模式升级。通过绘制减排成本曲线，企业可选择最优的减排路径，赋能组织加快绿色转型。IT层面：技术升级是驱动产业升级的重要手段。在双碳目标下，企业需积极利用云计算、人工智能、大数据、物联网、数字孪生等技术直接或者间接降低能耗，节约资源。通过搭建工业互联网平台，发挥云边端协作能力，优化生产流程，促进数据、业务、技术的能力复用，加快传统信息系统

8、的改造和上云；通过科学控制高污染、高危险的业务环节，企业可降低能耗强度和资源利用效率，实现业务绿色可持续发展。“知危才能求安，识变方能应变”，认识当前面临的全球能源形式，增强风险意识和机遇意识，是石油石化企业突破求变，创新发展的前提。石油石化行业数字化转型势在必行在国内外宏观环境之下，石油石化行业面临着安全、绿色、可持续发展等方面的严峻挑战，数字化转型的急迫性日益增强。中国石油石化企业在科技革命和产业变革交汇前夕，加强数字化转型的顶层设计，大力应用和实施工业互联网平台，提升技术装备数字化水平，在关键领域实施自主创新，是应对全球性竞争、捍卫市场地位的必经之路。石油石化企业必须抓住全球新一轮科技革

9、命与产业变革的机遇，实施创新驱动发展战略，增强企业的科技创新能力，打造技术先导型公司，加速石油石化企业数字技术升级，提高企业韧性，实现敏捷、高效运营。同时，新冠疫情的爆发、极端天气等倒逼石油石化企业加速数字化转型，提高对于多变的市场环境的响应能力和适应能力。通过数字技术，增强企业弹性运营的能力，可以帮助石油石化企业更好地应对油价和全球供应链的波动，在复苏的市场中抢占先机。 国家能源局，章建华，推进高质量发展开创能源事业发展新局面3重创塑新多智造维未企来业未将高来以效的实、石现可油绿持石色续化、的企敏能业捷源，、运营也能新将范新式一为代目IC标T，技同术时贯穿全于产全业业链务协环同节推，进围各绕

10、项业化务企的业数将字在化资。源石开油发石、管产道品储销运售、等炼环油节化深工度、赋能面，全同面时数在字经化营， 管以理实层现数字化协同。科业学财决融策合、风资险源控优制配、的未来石油石化企业：绿色、可持续、高效、敏捷相较于其他行业，石油石化行业作为传统产业，数字化转型起步相对较晚。但其深入民生的独特地位，覆盖广泛的骨干网络及庞大体量的生产运营数据为企业的数字化重塑提供无限潜能。依托于数年的信息化建设，石油石化企业已具备数字化转型的基础。借助云计算、物联网、人工智能、数字孪生及区块链等技术，企业可根据自身发展阶段选择合适的技术以驱动转型、实现产业的升级和业务可持续价值增长。未来的石油石化企业一定

11、会践行绿色、可持续的发展观，以敏捷、高效、动态优化的运营管理和生产组织模式制胜未来。未来的石油石化企业将以卓越的产品和服务满足客户需求，提升客户价值，实现绿色、敏捷、高效、可持续发展。值得关注的是，国际领先的石油石化企业正不断加强数字技术、清洁低碳生产、碳捕捉及储存等新技术领域的投入，重塑石油石化行业和发展方向。全厂信息化EPC模式，开启企业数字化转型新篇章当前，中国稳居全球制造中心，国内对石油石化产品需求持续增长，也刺激了能源供应和产能的增长。经过数年的发展，我国新的生产炼化项目建设已由单点铺设向一体化统筹规划发展。全厂信息化 EPC模式聚焦于构建与物理空间相互映射、高效协同的数字空间，围绕

12、业务域进行数字化顶层设计，打造统一的数字化平台，以数据流贯通企业经营管理、生产管控、过程控制、边缘感知各层级，可帮助企业实现信息化建设与工程建设的同步规划、同步设计、同步实施、同步交付、同步投用，极大地提升建设效率和节约成本。同时，一体化的信息化建设可夯实数字化地基，创造集成高效的工作环境。相较于项目建设完成后再分别针对各生产环节进行改造来数字化转型，全厂信息化EPC的优势在于其通盘筹划和体系化的数据集成管理，从项目建设初期为企业创造良好的信息化框架，打好数字化转型基础，省去了后期统一平台的时间和资金成本。一体化的趋势正在不断深入普及到石油勘探开发平台、炼化工厂的建设中。在全球范围内，多个石油

13、石化企业已践行这一理念，例如，沙特阿美炼厂SASREF在全厂部署云解决方案实现 IT-OT 的全面整合，埃克森美孚和道达尔能源借助微软Azure平台打造智能数字工厂等。5解析未来的石油石化企业实现未来石油石化企业绿色、敏捷、高效、可持续的目标，可分别从业务的数字化和管理的数字化入手。关键业务数字化资源开发后疫情时代世界能源需求复苏，油气作为传统能源品消费量稳步回升。虽然长期能源结构将向清洁能源过渡，但在快速发展的中期，油气勘探开采在保障能源供应方面仍将发挥不可或缺的作用。当前，勘探生产主要集中在资源富集地块。而未来，随着地下条件更加复杂，勘探难度逐渐增大，油气藏信息的地震反演难度加大。由于油气

14、地震勘探各环节数据孤立、单体价值低、共享程度低、资源开发企业无法充分挖掘和利用数据价值、实现规模与集群效应，这对提升油气数据分析精准度和产能目标至关重要。面对高速的技术迭代及日趋激烈的市场竞争压力，油气田开发面临准确而敏捷地测算储量信息、确认地质甜点分布、选择开采方式以及量化环境影响等问题。企业必须降低勘探时间与成本，精细化勘探数据管理，提高勘探准确性，从而高效高质量进行资源开采，数字化开采将是整个行业关注的重点。另外，对于勘探开发的钻机等重型机械，设备维修周期长，停机成本高昂，企业需要加强预测性检修和资产设备管理，提高设备性能和降低维护成本。管道储运油气管网是保障油气供应的重要基础设施，是实

15、现能源消费转型革命的重要支撑。近年来，我国油气管网基础设施建设稳步推进，截至2020年底，油气管道总里程累计超过14万千米。但相较于欧美发达国家，我国的油气管网铺设普及率低仍然较低，负荷率高，参与主体较少。为支撑高速的能源需求增长，未来的10-15年将是油气管网建设的高峰期，其中天然气管道的铺设将成为发展重点，助力我国能源低碳化发展。随着油气管道规模的扩大、主干线并网运行、基础设施第三方开放、油气托运商机制建立、市场化进程的推进，数据共享将成为搭建“全国一张网”的基础。管网运营企业需要搭建安全的数据共享网络，智能监控管道负荷压力等运行状态，确保全天候机器人智能巡检，保障油气管道及站点的安全性，

16、提高运输效率。6除管道运输外，油气物料的运输还可包括水运、陆运等物流环节。其中，海运船舶主要涉及大型原油运输船和液化天然气LNG船等，海运已成为我国大宗原油和天然气进口的主要方式。受制于地理条件以及人为因素干扰，海运途中不确定性多，同时涉及水污染和大气污染排放的问题，如若发生泄漏事故或不良作业，开展救援难度较大，考虑到可能造成的对海洋生态的不可逆破坏，救援行动分秒必争。另外，随着近年来船舶数量的增加和规模货运量的增加，运输网络不断扩大。海事组织对于油气船运的安全和排污标准要求越发严格，而监管范围和难度也不断加大。油气水路运输需要借助数字化手段尽快实时监测船上设备状态、追踪污染排放、消除安全隐患

17、、保障船只人员安全、减小对海洋生态的影响。另外，陆运也是油气产品在国内分销的主要方式之一，例如液化石油气LPG,液化天然气 LNG等产品的槽车、罐箱、铁路运输等。多样化的灵活物流形式帮助了企业开发终端用户，但同时，随着运输车队规模的增加和运输网络的扩张，物流规划、安全监测、事故应急救援和全流程污染排放监控等难度也在加大。面对跨区域长距离的运输，油气陆运需统筹生产及终端用户管理，消除资源错配和盲区，智能分析运力，提高物流运输效率。同时，企业需要加强数据收集、集成处理及共享能力，实时监控路途车辆状态，保障运输安全，在发生车辆侧翻、油品泄漏或爆炸等事故时及时响应并派出抢修队伍，提高救援效率。企业还需

18、要实时监控和管理运输途中的污染排放，以满足越来越严格的排放标准。炼油化工炼油化工是石油石化企业增加价值、增长利润的中心环节，是提高石油石化企业竞争力的重要领域。炼化企业核心竞争力与高效流程化管控息息相关。炼化装置工艺技术复杂、因果关系变量不稳定影响生产装置稳定运行，各环节对连续性生产的高要求决定着工厂需要实时掌握原料性质和变化。企业需要借助数字技术，重构炼化一体化模型，合理规划企业生产计划，迭代优化生产过程，实时掌控和调节各环节物料投放和再利用。同时，炼化项目的建设涉及规划、设计、开发、实施和交付。炼化项目的建设方需增强一体化EPC建设的理念，在追求高质量高效的项目交付的同时，同步建设数字化底

19、座，为工厂数据一体化管理打基础。通过建立企业级大数据分析平台，炼化企业可全局规划生产，同时将应急管理由事后处置升级为事前预测预警。炼厂的设备维护同样面临着技术迭代，产能升级，新旧设备更新换代的挑战。企业需要增强资产设备绩效管理，降低设备运维成本，提高设备运行周期。通过数字技术，企业可以对设备进行全生命周期智能管理、诊断与优化运行状态，延长设备寿命、提高装置自动化控制率、数据采集率、监控报警点覆盖率等。7安全作为炼化生产的重点，贯穿在工厂的每个环节，其中物料储存和管理是安全监控的重点。企业需要加强自动化管理和监控浓酸和强碱等危化品，帮助企业在安全环保的前提下实现效益最大化。产品销售我国石油石化行

20、业品种丰富，产业链长，参与主体多元化，用户需求呈多样化特征。 目前，石油石化用户端（包括最终客户和产业链上其他参与主体）信息庞杂、互通性差，现有的碎片化消费端信息难以支持企业管理层进行全面的战略数据洞察，区域化零散数据资产难以实现价值倍增。石油石化企业在产品销售领域存在企业级和个人消费两种不同的业务形态，针对企业级市场，应运用数字技术提高产销协作水平和衔接效率，采用“一户一策”等营销措施，满足客户个性化需求，并促进C2M反向定制和生产销售运营一体化；针对个人用户，由于终端消费者对油品零售场景日益挑剔，油品销售企业正在积极推进以灵活部署的模式推进新零售。随着油气改革，市场逐步开放，准入制度完善，

21、如何高效智能的进行数据管理及洞察将成为企业销售环节成功与否的关键。油品销售企业应加强大数据分析，构建全渠道融合的新零售模式，创新营销方式，推进平台经济，打造全渠道融合的“人车生活”生态圈，为客户提供灵活性更高、经济性更好的综合服务。运营管理数字化生产管控对于资源勘探企业，其开采区块分布广泛，所处自然环境多样，提高生产效率对于各环节数据收集分析的实时性和可控性提出挑战。随着成熟区块产量触顶逐渐下降，新老油田都面临着生产成本升高与效益降低。油气开发难度日益增加，勘探开发逐渐走向内陆腹地和大洋深处。井下作业、海上钻进平台作业对数据传输的实时性要求越来越严格。同时，地震信息解析的难度和数据量的增加，井

22、下生产数据采集的时效性和可视化也面临挑战。对于炼油企业，目前行业面临着整体加工能力过剩、资源对外依存度高、增长受限、企业利润空间承压等结构性挑战。在炼油产品结构上，劣质原油加工能力不足，中低加工中小型高耗能企业多，而大型集约化节能型企业逐渐起步，炼油行业整体向低碳化转型的难度较大。化工企业同时面临产业结构问题，目前我国化工生产主要集中在低端层次，通用产品市场布局饱和利润空间受限，而高新材料、装备及技术高度依赖国外进口，自主技术研发进展较慢，化工后端高附加值产品布局不足。具体到炼化生产流程，如何高效保障生产安全，绿色低碳，优化炼化流程、降低生产成本将决定企业效益。而对于整体产业链结构性问题，炼化

23、企业还面临着企业优化、区域优化、产业链优化等问题，如何最大化各区域及产业链环节的协同作用，加强创新能力，在行业转型的进程中优化产业布局，提升效益将决定企业未来的发展。8安全环保随着石油石化行业逐步迈向高质量发展，既要重“量”更要重“质”，企业对生产安全性、可持续性要求越来越高，企业所承担的环保及社会责任也越来越大。对于能源生产，随着增产保供压力的增加，增产扩能工程加速，钻井机组、录井修井队伍和承包单位面临着连续性作业、超强度运转的压力。同时，风险勘探开发进入地质条件更为复杂的探区和地层、深度和压力增加，特别是在海洋深水领域，事故风险不可避免地增加。对于炼化业务，由于城镇化进程中炼化工厂的分布缺

24、少严格的规划管控，部分炼化企业分布在人员密集的沿江、沿海以及沿公路地区。考虑到周边人民群众生命财产安全，炼化企业面临着越来越严格的运行标准和排污防控要求，尤其是在近年炼化工厂水污染排放、沙漠排污、输油管道溢油、油品储罐爆炸着火等事件发生后。因此，实时监控设备运转情况、安全的远程监控高危作业区域、实时地监控污染排放情况、规范作业人员操作是降低生产储存过程中的事故风险的关键。随着环境、社会和企业治理理念的深入，石油石化企业需要在生产经营过程中，根据各类产品工艺流程，进行碳排放统计分析、检测盘查和趋势预测等，促进企业优化产品结构，需要更加严格的监测和控制生产运输过程中污染物的排放，降低碳排放。业财融

25、合除了运营数据外，石油石化企业的内部财务核算也往往伴随着大量的数据的产生。不统一的核算标准及指数增长的数据量给企业财务会计数据处理带来极大挑战。企业成本管控压力要求财务人员增强分析能力，从记账转变为与业务部门合作，更好地理解和分析财务数据，对比和分析各炼化环节运营成本信息，识别降本机会，更好地辅助生产运营。同时，为实现从核算财务向经营财务转型的目标，石油石化企业需要打造高效集成的财务处理系统，搭建可视化的企业资金图谱，解析资金流向，运用数据分析支持经营生产决策，扩充财务职能，加强资金风险智能化防范、资金流向动态监控方面的能力。人力资源能源生产各环节涉及到人力配置需要实时监控和及时的资源调配，以

26、提高生产效率和调整生产计划。石油石化企业的人力资源管理涉及多个生产及支持部门，统筹管理难度较大。油气生产作业地通常远离城市中心，炼化过程中9常涉及高危化学品，保障人员安全是第一要素。企业需要识别高危但附加值低的环节，运用机器人替代人力，降低人员危害并提高劳动效率。另外，油气市场劳动力的转变也为企业管理带来多维度的挑战。随着劳动力由中年龄段向年轻化过渡，对于工作年限较长，技术熟练的老员工来说，其知识经验缺乏模型化沉淀和复用。企业需要提升老员工对数字技术的理解和运用，帮助人才提升技能，并将知识体系化地传递给新一代的工程师。而对于年轻一代，随着其承担起更多的管理责任，企业也需要转变薪酬模式、激励机制

27、体系，采用更为现代化的管理方法。随着自动化程度的提高，在能源生产各环节部署数字化需要以人为本，促进人机协作和远程分布式操作。企业急需寻找高效增加员工的数字化知识储备的方法，使其熟悉人机交互操作环境，在实操过程中持续发掘可优化环节，确保人员能够安全文明、健康高质量地工作。重塑数字化架构 创新发展模式可以预见，数字化基础架构在未来将扮演越来越重要的角色，如何构建数字化基础设施将决定一个企业的未来发展和核心竞争力。企业只有主动求变，以长远的目标来对待基础架构的建设，才能在未来获得更高的核心竞争力。石油石化行业关系到国民经济命脉，在数字时代企业需要重塑组织架构、业务流程和技术基座，广泛连接内外部资源，

28、抓住数字经济时代石油石化行业数字化转型的关键战略入口，培养可持续竞争力。面向技术的企业数字化基础架构数字化基础架构是支撑未来石油石化企业业务的基石，是面向多云架构、承载新兴技术应用的平台。未来基础设施将以数据为核心，充分利用云计算等技术帮助企业最大化释放技术价值，充分赋能业务。数字化转型在各行业不断加速，这无疑将重构企业未来的数字化基础架构，石油石化企业也不例外。过去，企业对于数字化基础架构的诉求更多是支撑底层业务，而未来数字化基础架构将更多与企业的前沿业务互动，其价值从IT层面进一步渗透到业务层面，在提供更高可靠性的同时，帮助企业真正的提高生产和管理效率。集成的信息管理中心可提高客户体验，节

29、约成本，并为各业务部门的创新型应用保驾护航。未来石油石化企业为保证业务的可持续、稳定发展，必须在基础架构层面，有效投资于以云计算为基础，实现无处不在的部署和智能化运营的数字化基础架构，在此架构的基础上，不断的进行技术升级，将云原生技术融入基础架构的建设和行业应用开发的全流程中，以实现企业层面一致的弹性与安全管理，并且源源不断地增强和改进，实现IT资源的优化与充分利用。具体体现在：10将智能油田、智能工厂概念运用在构建智能勘探、炼化流程之中利用数字孪生、云计算等技术，将企业关键数据和应用程序迁移到云端，聚合企业通用技术能力，建立数据技术中台，从而支撑业务数字化。打造虚拟协作工作空间，帮助石油石化

30、企业提高运营效率，增强业务韧性，保证业务的连续性。利用人工智能/机器学习驱动的分析，充分采集和利用生产运营过程中产生的数据，为创新数据平台奠定基础，促进敏捷开发，消除业务瓶颈，形成数据驱动的决策框架。图1 未来数字化基础架构的三大特点智运能营无处部不署在的云原生技术持续增强与改进面向业务的数据全周期管理数字基础架构生态系统来源：IDC,2021随着能源领域的加速变革，石油石化企业数字化方向包含：积极制定和实施大数据战略，建立数据资源中心，挖掘海量能源数据资源价值，健全数据资产管理体系，用数据驱动管理变革和转型升级。企业转型重点包括：如何充分运用平台获取的海量能源数据资产，运用数据挖掘技术，唤醒

31、沉睡的数据，对数据进行解构、重组、再造。石油石化企业需要系统性梳理数据的储存、数据量、数据的现有利用方式和未来需求。以数据为要素进行生产和管理的数字化、智能化升级，实现业务数据化到数据资产化的转变，优化与创新发展模式。目前，大数据分析、人工智能等新兴技术正在加速石油石化行业的数字化转型，挖掘数据价值是加速石油石化行业数字化转型的重要驱动力。11数据的产生随着科技进步，各行业的数据体量和形式正经历指数增长期。IDC预测，在全行业维度上，未来三年新创建的数据量将超过过去30年的总和，而未来五年创造的数据量将是前五年的三倍以上。未来五年的数据复合增长率将达到26%，其中包含石油石化生产/嵌入式数据的

32、增长。随着勘探生产技术更新迭代、先进技术和复杂情景的增加，石油石化企业数据也在增长。数据采集准确性、精度以及实时性要求不断增加，非结构化数据迅速增长，不同维度的数据需求也对智能数据采集系统提出新要求。对于石油石化企业，生产运输销售各个环节都会产生数据，这些数据具有体量大、连接性弱、数据分层、结构复杂且实时性强的特点。复杂的数据结构和指数增长的体量对石油石化企业的数据采集、传输、处理、分析和储存提出巨大挑战。数据的采集和预处理能源产业链各环节数据特点和体量不同，信息获取采集的方式和要求也存在差异。例如，油田企业生产运营部门需要对不同环节的信息进行实时采集，包括井下的温度、压力、设备振动以及频谱类

33、数据等石油石化行业特有的数据，同时还需对井口生产设备(包括钻头、泵和阀门等)运行状态进行监测。运用传感器、如物联网、人工智能等技术，企业可实时监测设备运行状态，实现多类别数据采集、精准高效安全地进行地质信息采集。对于炼化企业来说，数据采集包括炼化流程技术参数、装置设备仪表运行情况等，其中包含大量实时数据（如温度、压力、流量等）。在数据收集过程中，解决流程化一体化程度低、基础设施跟不上的问题、打通信息孤岛是打造智慧炼厂的主要任务。运用数字技术（例如大数据、工业互联网等），炼厂可以全环节追踪收集数据、反馈生产状态，提高数据采集效率及多类别数据的同时处理。在提高数据采集效率的同时，企业可运用无人机、

34、机器人等手段解放人力，完成重复性高、附加价值低而高风险的监测任务，保障安全绿色生产。另一方面，在数据采集完成数据处理前，需要首先进行数据清洗、数据预处理、多数据源整理工作等。对系统采集的机组历史数据进行质量监测及预处理将影响后续的数据处理质量和效果，如何有效整合来自不同数据源的信息也影响着后续数据处理的效率。自动化数据清洗、聚类算法等技术可帮助企业评估数据权重，分析参数间关联性和参与度，保证建模数据的准确性、完整性、一致性和有效性。规范化的数据库可以帮助企业更高效、更精准地完成数据分析、注采分析优化、炼化油品在线调和、炼厂整体能源优化等。基于完善的全区域、全产业链的数据库，企业可同时识别优化物

35、流场景，实现精准营销、全产业链销售等。12数据的传输与处理数据量的指数增长和快速迭代对石油石化行业数据传输处理能力提出更高的要求。海量的数据如何被快速和高保真地传输并处理，以满足越来越严苛的数据实时性需求，成为石油石化行业用户重点关注的问题。对于资源勘探，复杂的井下地层参数采集、油井敏感性分析、设备故障分析，实时温度、压力以及物性数据监测与管理等都对数据的传输和处理提出挑战。对于炼化环节，由于装置工艺技术复杂、连续性生产要求高，调控管理人员能否实时掌握各环节的温度、压力、物料投放关系着生产的效率和安全。实时、高速、高保真地传输数据是勘探和炼化行业面临的共同挑战。尽管移动网络在人与人的通信方面发

36、展比较成熟，但设备间通信及调控仍存在网络延迟的问题。例如，井下井上数据传输、炼化装置设备运行状态回传、油气储运定点监测等环节对时效性要求严苛，传统4G+WiFi的数据传输技术和数据基础设施难以满足这种差异化需求。实时性高要求场景可结合5G网络，运用IoT设备进行边缘计算，结合分布式计算，使得计算更加靠近设备，数据传输更为及时。通过布设5G网络，油田实可实现实时井下井上数据传输远程操控、高清视频实时回传等，减少数据传输延迟，实时调整生产计划和安全措施，提高生产效率。除5G核心网络外，5G基站、5G基站控制器、5G高可靠控制器、5G边缘计算控制器、5G智能手机等也可广泛适用于极端环境下的油气、炼化

37、生产控制场景。数据的存储与管理面对石油石化行业海量增长的数据，纷繁复杂的数据来源以及各异的数据形态，能源业务和应用对数据基础设施的要求已发生变化。数据基础设施为支持愈发复杂的业务类型，保障数据连续性读取存储，IT运维成本正不断上升。全面感知数据，并智能化高效管理数据成为运维者需要攻破的难题。石油石化企业的数据基础设施除了要提供可靠、可持续的服务，还需要服务于大数据运营服务，承担起信息资源整合、核心计算、数据存储和备份的功能。针对各数据产生环节，企业可以通过数字技术达到更为高效、安全的数据储存。对于能源生产环节中传感器、控制器、采集器以及存储器收集的数据，建立数据中心和高性能计算系统可以帮助生产

38、企业实时监控。对于财务数据，通过设立数字财务共享中心，运用人工智能、区块链、大数据等技术，可更加批量化、集约化、自动化和智能化地处理财务会计数据，提升效率，在减少财务开支的同时降低企业财务风险。13构建数字安全保障体系。地透视供应链及税务信息，通过加密手段减少信息泄露和人工篡改的几率，助力企业更好地进行安全风险防控，策。同时，通过连接各企业的数据湖，集团管理层面更好地了解整体运营情况，横向对比各企业经营状态，直观企业数据湖，集中管理自有结构化和非结构化数据，企业可对原数据运行不同类型的分析，以指导企业层面决集成化的数据资源中心还可以帮助石油石化企业更好地管理和储存涉密敏感信息，缩短信息传递环节

39、。通过建立数据的分析利用与数据资产化数据被采集、传输处理和存储之后，最终需要被充分地分析与利用，实现数据资产化，数据的价值才真正被发挥出来。通览全行业，企业每年新产生的数据中被存储只有1%左右，而存储下来的数据里被充分利用的数据不到 10%，这也意味着仍有大量数据的价值有待挖掘。在数字经济时代，数据正在借助多种新兴技术赋能应用。例如，物联网技术能够帮助石油石化企业获得来源更广、体量更大的数据来支撑新应用开发。人工智能应用可进一步通过计算机视觉、自然语言处理等技术对这些数据进行价值挖掘，赋能企业改进工艺流程及优化供应链。运用大数据分析，对来自能源生产、供给和消费不同环节，来自IoT设备等不同数据

40、源的信息进行综合分析。基于分析结果，企业可建立知识图谱、开发生产知识库、地质工程知识库等，优化生产流程、设计开发节能环保产品。大数据分析可大幅度提升企业管理效率。石油石化企业还可通过物联网及区块链技术更透彻地了解供应链，优化物料流向，实时监测设备运行状态，减少停工检修时间。在解放人力的同时，油气资产的管理和维护决策也将更加高效。在销售环节，对于用户的采购数据分析，区域经济形势运行及其他能源品种的销售信息分析可以帮助企业了解用户需求及动态追踪市场动向，制定更为精准的营销策略。14面向组织的智能化弹性决策随着石油石化行业数字化建设深入发展，企业内外部网状立体的连接纵横交错，海量多维的数据每天都在产

41、生，既有来自于勘探开发、炼化生产过程中的数据，也有安全合规等日常管理的数据，只有通过高效协同和精细化运营，搭建灵活高效的IT基础架构，石油石化企业才能激活发展新动能。未来，基于数据的运营管理创新、产品服务创新和商业模式创新将会越来越普遍。未来石油石化企业将统筹协同产业链各环节，优化能耗及工艺，搭建智慧运营体系。从勘探开发到生产和输出，企业需要对工艺流程和生产过程精细化运营，对各类能源系统分散数据有效采集，集中调度管理，保障能源供需平衡。聚焦效益最大化和资源利用最大化，采用人工智能、大数据、增强现实、机器人等新技术，在企业原有生产营运指挥系统功能基础上建设企业智能运营中心，提升智能化运营分析、协

42、同优化、监测预警、调度指挥、科学决策等方面的支撑能力，推进组织变革、优化创效，提升实时化、可视化、协同化、精益化管理水平，打造实时监测、智能分析、智能运营的生产运营指挥新模式。未来运营将步入弹性运营阶段。石油石化企业将通过数据分析，云端调控，做出直达业务流程和资产的快速决策，指导生产调控实现弹性运营。石油石化企业运营面临着专业度高、工艺流程复杂、产业链长、设备资产总量大、应用场景复杂等行业特点，这意味着综合全面的石油石化企业需要针对产业链各环节制定不同标准，对设计规划、工程建设、工厂运营、产品销售进行积极的数字化改造。运营绩效运营物劳动联力网、供边应缘链系统、数据数字化工程运营分析运营数业务数

43、数据据弹性决策财务管理据信息技术数据治理物体验联、网感、知边缘系统、客户图2 未来智能化决策流程来源：IDC,202115运营的智能化也将是石油石化行业转型的方向。以人工智能应用为例，随着人工智能在石油石化行业应用的加速落地，大量的新应用场景已经由过去实验性采用阶段转变成行业的“标准配置”，除了人机交互、图像识别等跨行业通用场景之外，石油石化企业也在开发符合自身需求具有行业属性的应用场景。同时，随着管理者观念的改变，石油石化行业的投资决策也将更加注重对云计算运营数据管理的投入，旨在帮助企业更好地认识和利用运营数据。16识抓别住关数键字场机景遇17数字化转型的方法：赋值 赋智 赋能石油石化行业数

44、字化转型应分别从业务、技术和组织三个方面展开，逐点突破并打通各环节联动性，聚焦价值链升级，形成全链条竞争战略，构建数据驱动的开放价值生态。转型策略包括甄别重点，精准施策、树立标杆、快速推广、动态评估及持续改进等。根据维度不同，石油石化企业转型的环节将聚焦以下三个方面：01业务转型聚焦于客户，根据客户需求特点制定转型策略，赋智优化全产业链的竞争策略，实现生态协同发展。图3 石油石化企业转型三大方面02技术转型着眼于科技开放创新，IT、DT、OT、PT等充分融合，赋值数据，驱动数据分析挖掘与应用，逐步建立数字化标准及安全体系。组织转型关注组织变革，培养数字化领导力，打破组织孤岛建立开放敏捷的团队，

45、发挥业务与IT协同作用，完善数字化管理与治理制度。同时，加速人才培养和文化塑造，以数字技术赋能员工，培养数字化思维及价值观，为员工提供所需的工具，从而鼓励员工更积极地参与转型。03 石化盈科，数字化战略来源：石化盈科，202118聚焦转型场景 识别业务优先级盘点转型的业务场景石油石化行业需要分层制定数字化转型策略，依托产业价值链，将转型重点集中在资源开发、管道储运、炼油化工和产品销售环节。图4 石油石化业务场景及技术应用大人数工据智/能传/数感器字/孪无生人机红远外程成监像控技/地术理/自信动息化系钻统机(GIS)云人工计智算能/区/块数链字/孪无生人机智远能程监传控感/自智能动数化控防泄漏预

46、警虚勘拟探地智球能物化理解释数油字藏化动工态程监建测设分与析勘探开发一体化全智天能候站机库器人智能巡检油排气放生实产时自监动测诊断和实时预警分析智管能道运预营测性维护智能应急和抢修资源开发管道储运产品销售炼油化工物智数流能字优加化化油营服销务站智运能营供风应险链预警预测数运生产字营协交应同付急优与一化工体厂化运营一体化排设放备检预测与性溯维源护协同指挥断与远程诊大区数块据链/物客联户网画/像云/计数算字营销工业互联网大物数联网据/人传工感器智/能无人机红机外器感学应习/智增能强探虚头拟现实来源：石化盈科&IDC，202119资源开发数字化在资源开发环节的应用广泛。虚拟地球物理、勘探智能化解释、

47、数字化工程建设与勘探开发一体化将帮助企业实现数字化开采， 实现勘探环节自动化和智能化，提高过程的可视性，消除过程的不确定性，从而提高勘探效率和质量。通过搭建工业数据平台，运用大数据、遥感等技术，企业可以从场站工艺流程出发，优化流程设计与设备部署，关注油气田站点与采气站、增压站、集输气站等关联站点之间的协同合作。在地下图像视频采集方面，机器视觉技术可为企业形成多维、立体的图像和视频采集网络，保证在实时监测的高峰期能够及时采集。在信息整合方面，云计算技术可以对来自不同数据源的信息进行处理及分析，包括物性数据、开采面视频成像等。在信息共享方面，大数据云平台、工业互联网等技术可全面地整合与共享图像视频

48、数据资源，打通数据孤岛，助力整体生产系统高效智能运行。在信息处理环节，石油石化企业还可通过部署人工智能应用程序，运用机器学习等技术进行地震数据解析及油藏建模等。可视化和实时的生产数据监控能够帮助企业及时调整生产计划，增加生产韧性，更好地适应供需关系敏捷变化的市场。在极端情况如自然灾害或疫情冲击，现场作业受限的情况下，借助工业互联网、人工智能和机器学习等技术（例如油气产业互联网、流程自动化等），企业能够远程执行指导现场钻机作业，减少人员接触，更好地应对突发情况，在安全的工作环境中保持生产连续性。随着资源开发减排压力的增加，人工智能还能帮助石油石化企业优化污染排放和减少碳足迹，监测及预测气田天然气

49、放空及坑口燃烧、气体泄漏等，在优化钻探计划及油井数量的同时实现温室气体的捕捉及储存等。相较于传统的“孤岛式”监测，运用红外成像、传感器、远程监控、自动化防泄漏预警等技术，生产企业可实时监控排放控制区域内的多种排放物浓度及频率，云端可视化、量化碳排放强度、制定减排方案、减少产品全生命周期碳足迹。20管道储运在管道储运环节，石油石化企业运用数字技术可提高储运设备自动化及智能化程度，更有效地进行信息管理。通过搭建自动作业系统满足能源储运全生命周期内的各种业务需求，并支持决策。对于油气品管道运输，企业通过部署新型智能传感系统，以预测性安全管理为导向，可有效提高管道内数据采集精度，降低数据传输延迟。通过

50、借助无人机及巡检机器人等技术，企业可拓宽管道站库巡检的区域范围，提高巡检频次与精准度，逐步替代人工现场巡检；全域监控可提升维护效率，增加报警点覆盖率，减少打孔盗油次数，延长管道寿命。运用数字孪生技术，企业可建立多机理模型、多场景的管道数字孪生体，助力知识图谱研究，推动预测性维护和管理，实现预测性检修和运检维一体化。对于危化品水运，企业运用遥感、传感器、5G和无人机等技术可实时掌控船只航行状态，重点监测易泄漏区域，扩大信号覆盖区域，实现岸上指挥中心与船只实时通讯、减少延迟、可视化设备信息和数据共享，同时保障船只人员安全、全流程污染排放追踪、最大限度降低危化品泄漏风险及污染危害。对于危化品陆运，企

51、业运用大数据分析等技术可优化物流网络，提升运输效率；大数据技术同时可帮助企业实现事故预测预警，洞悉生产事故与故障原因、评价与预测安全状况、制定事故与故障防范措施及事故应急方案，提高应急资源联动响应速度，防患于未然。借助红外传感等技术，企业还可实时监控和管理运输途中的污染排放，减少碳足迹。21炼油化工炼油化工是石油石化行业技术密集、资金密集的细分领域之一，生产规模大、连续性强、工艺技术复杂、运行条件严苛。对于炼油化工环节，全流程统筹优化生产和工艺结构调整将成为企业提效降本的重心。随着产业结构升级，由低层次向高层次产品发展，炼化企业需要结合实际生产流程和工艺改造进程，运用数字技术助力炼化企业提效增

52、值，增强其在国际市场中的竞争力。运用云计算、大数据分析及机器深度学习等技术，企业可重构炼化一体化模型，优化催化模型，合理规划企业生产计划。根据化学反应机理，工厂可运用大数据模型链接工艺，建立实时生产运行模型，并通过大数据计算和机器深度学习的技术，迭代优化生产过程，实时掌控和调节各环节物料投放和再利用。对于炼化项目的建设，企业可优先采用全厂EPC建设模式搭建集成化的数据平台，帮助炼化企业实现智能工厂整体规划、整体设计、整体开发、整体实施和统一交付，支撑信息化建设与工程项目建设同步规划、同步设计、同步建设、同步投用、同步验收。对于建成炼厂的整体运营，企业还可运用增强虚拟现实、人工智能、传感器、通信

53、、物联网等技术，实时跟踪全局优化或预测预警指令执行情况，调整资源配置，实现全覆盖、无盲区、高质量、不间断的生产过程精细化管理，助力企业安全环保地生产。通过建立企业级大数据分析平台，炼化企业可实时调整工艺流程，全局规划生产，同时将应急管理由事后处置升级为事前预测预警。运用传感器、通信、物联网、区块链等技术，企业可以边缘感知设备运行水平，自动预知设备维修周期。通过自动流转设备维护信息的闭环处理，生成检修计划，评级设备运行和维护绩效，降低设备运维成本，提高设备运行周期。人工智能、机器学习等技术还可助力企业对设备进行全生命周期智能管理、诊断与优化运行状态，延长设备寿命、提高装置自动化控制率、数据采集率

54、、监控报警点覆盖率等。为实现排放检测与溯源生产，企业可通过红外感应技术、无人机监测仪等技术，监测碳排放，重点改善碳排放强度高的环节，促进企业的绿色低碳发展。通过对能耗的核算及定额管理，企业将能实现热电水务专业化发展，循环回收利用资源，建设智慧电厂、水厂，全局优化能源消耗。22产品销售在产品销售端，石油石化行业应用分布广泛，场景非常丰富，逐渐形成了多点式应用网络。基于石油石化行业产业链长、主体多的特点，产品销售的数字化转型未来需要从营销端、支付端切入，促进产销衔接。石油石化企业需要注重差异化营销，对企业级和零售业务制定不同的数字化营销策略。同时，企业应当从优化局部组织开始，逐渐扩展到企业、区域和

55、集团层面，发挥一体化优势，从目前的点状场景逐步延伸为线、面、体状销售网络。运用大数据、云计算、区块链等技术， 石油石化产品销售企业可提高供应链可视化、弹性化及智能化程度。通过构建物流生态圈，提高物流资源集约度和集中度，企业可实现内外贸业务高度一体化，最大化设施资源利用率。通过云端协同调控，优化仓储布局，形成点、线、面相互协调的仓储网络布局。在产品营销方面，运用大数据分析，企业可通过客户数据挖掘和消费行为分析优化销售模型，定制差异化的营销手段。运用物联网等数字技术，企业可从触点、交互活动等方面采集、整合内部和外部数据，通过挖掘和标签等工具建立360度客户画像。利用全域数据分析结果，企业能够敏捷地

56、应对市场形势变化，更具针对性地提出多样化的营销活动，提高客户黏性，实现以客户为中心的精准营销。通过布设物联网，企业还可以全局评估规划运力、短期内均衡负载，提高智能配送能力，从整体层面实现供应链风险监测与管理。在资金管控方面，企业可运用云计算，集成财务中心等数字化手段，打通销售环节的资金流动，创建互联互通和高效集成的财务处理中心。运用区块链技术，企业可进一步加强资金风险智能化防范、资金流向动态监控方面的数字化能力，加强资金逾期监管，提高自动对账率、流动资金周转率。23识别业务场景的优先级石油石化企业希望能够通过工业信息网络来创建信息流，便于数据治理和分析供决策者使用，识别投资重点及研发方向。鉴于

57、能源生产环节多样，确认业务场景优先级并找到发力点将决定资本投入能否被有效利用。对于我国的石油石化企业，短期内在现有业务中推行数字化转型充满了机遇和挑战。企业应当从以下几个维度考量业务场景转型的优先级。信息化基础：运用数字技术，部署工业互联网的大前提是对生产运营数据进行集中数据治理，建立机器可读可识别的标准化数据库，搭建信息处理一体化流程。选择有一定信息化基础的场景开始转型，能促进技术的更高效应用。对于基础较弱的环节，阶段性推进数据治理也将在未来奠定转型基础。技术成熟度：石油石化行业数字技术应用场景众多，可选择成熟的技术作为试点，改进现有主营业务，提升生产运营效率，减少维护费用开支。借助丰厚的技

58、术部署成功案例和知识积淀，企业可提高实施成功几率，节约成本，确保生产运营的稳定性。增长潜力： 由于石油石化企业组织架构庞大，在承担着保障资源供应、稳定市场秩序责任的同时，又承担着盈利压力和向股东投资者兑现价值的重任。企业在选择和投资数字技术的时候要考虑转型业务未来市场发展潜力，从最具增长能力的场景发力，确保转型不仅能够改善短期业务盈利，同时支撑长期业务可持续增长，展现成本支出价值。对于短时间无法看到经济效益但长期可实现业务升级的技术领域，例如打造智能供应链等，企业需要以长远的目光看待转型，合理设置投资回报预期。从核心业务切入：根据企业自身发展阶段和需求，企业需要全面衡量数字化转型的必要性，准确

59、找到切入点，选择适合自身业务战略、发展模式的转型路径，循序渐进地推进转型。通过匹配转型的难易和技术成熟程度，企业应当从核心业务价值链出发，寻找客户需求变化较大、竞争激烈的价值环节（包括价值创造、价值传递等）着手，率先实施数字化转型，推动业务数字化，并不断创新数字化业务，发展第二曲线。24聚焦当前业务短期企业技术投资重点将覆盖传感器技术、数字孪生、远程诊断和控制、云数据平台等，发挥数字技术对企业生产运营的价值。营中设备的互联互通，无论是通过改造老旧设备还是添加新设备，数字当前，石油石化企业的数字化转型投资重点聚焦于生产运营环节，专注于优化、设备性能提升和维护，短期内实现企业降本提效。随着生产运化

60、转型将长期贯穿在整个生产经营过程，提高设备互联性，实现生产协同、集成化监测和管理，保障生产连续性，帮助企业提高生产效率，降低总体运营成本，提升精细管理、智能管控、监测预警、协同优化、敏捷组织和科学决策能力。企业需要重点打造工业互联网平台，为产业互联打好基础。大力推进智能油田、智能炼厂、智能研究院、智能加油服务站、石化产品销售电商等，促进产销研用一体化，帮助企业在短期获得数字技术带来的便利和经济效益，奠定长期转型基础。识别增长机会中期业务增长的技术投资重点包括云计算、区块链、物联网等技术，从试点实践逐渐扩大规模，助力企业业务增长及挖掘新的业务机会。升生产效率转向规模式铺设工业互联网平台，进一步挖