全球能源方面的需求丝毫没有减少,人类需要探索新的油气资源.上游勘探和生产环节将为自动化供应商提供大量的机会.

木桶的容积取决于它最短的那块木板.油气行业下游流程的自动化看起来发展良好,并且已经成为不可阻挡的趋势,但是相关的上游领域,比如勘探和开采环节,企业还没有投入足够的财力开发功能完善、安全和高效的元件.系统性思维方式已经深入到这个行业的方方面面,希望能够实现可持续发展.尽管人们已经谈了很多,需求管理对于可持续发展来说是必不可少的,上游环节的可持续安全生产和高效运营可以为经济发展添砖加瓦,同时对于环境保护、安全和社会福利也大有裨益.根据流程行业软件供应商AspenTech地区高级副总裁及执行董事Henry Lau的描述,油气公司需要勘探新的油气储备资源,满足日益增长的需求、扩大自身收入.这一趋势在快速发展的地区更加明显,这里的运营商都在雄心勃勃的开发新的市场机会.“这些机会包括寻找并开发新的油气田,延长现有油气田的服务寿命.要实现上述两大目标,运营商需要面对一系列的挑战.”事实上,Lau指出的挑战就是要充分理解自动化解决方案在油气行业上游领域的角色和需求.  

回报明确

对于流程自动化供应商来说,油气行业一直都是主要的收入来源,需求从未发生过萎缩,并且在可以预见的未来也不会有任何衰退的现象.艾默生过程管理亚太区无线及营销副总裁Vidya Ramnath告诉《亚洲控制工程》,面向油气行业上游的自动化解决方案大概占公司业务的三分之一,油气行业好像就是艾默生客户的代名词.她还提到,公司于2009年收购了挪威的Roxar公司,在艾默生陆地和水面的体系中加入了水下经验和技术.根据ARC顾问集团的数据,石油产品的需求一直在稳定增长,这是因为发展中国家经济的增长和单位GDP能耗的增加.今天,相关的生产机构都努力的保持自己可以领先于需求曲线,无论是上游还是中游的厂商都需要进行扩展.“新的资源,比如焦油砂、油页岩和煤液化汽,都需要建设新的中游和生产基地,这也就增加了自动化系统和现场设备的需求,”ARC提到.这家机构还预测亚洲地区在全球油气行业上游自动化市场的份额将在2013年之前达到25%.在一份2010年发布的报告中,弗若斯特&苏利文公司指出马来西亚油气行业在上游的投资过去五年之中翻了一番,其中有40%集中在深海领域的新油田.“随着浅海地区成熟油田的产量开始下降,走向深海是马来西亚上游行业主要的发展方向.而深海项目的开发成本更高,”能源与电力系统公司亚太区合作总监Subramanya Bettadapura说道.“开发中的深海油田包括Gumusut-Kakap、Malikai、Kebabangan、Jangas、Ubah Crest、Pisangan和Kamunsu.其中的绝大多数预计在2010年至2015年之间都可以出油,”Bettadapura总结道.弗若斯特&苏利文公司在去年发布的另外一份报告中,指出SCADA（监控与数据获取）系统是油气行业需求增长的主要受益者,新的基础设施投资主要在中东、非洲、亚太地区、拉丁美洲和俄罗斯,在这些市场SCADA的增长都非常迅速.“在西伯利亚、北海、墨西哥湾和西北非的石油勘探工作都吸引了人们浓厚的兴趣,” 弗若斯特&苏利文研究分析师Katarzyna Owczarczyk说道：“对地理上分布的资产进行控制的需求,驱动着腰缠万贯的石油巨头投资购买SCADA系统,因此也就有了市场的扩张.”报告还提到天然气在全球能源市场正变得越来越重要,因为它更加清洁、价格相对便宜、储量丰富,因此已经在发电部门成为石油和煤炭的替代品.连通最终用户的天然气管道需要SCADA进行泄露监控、流量和路径监控,这同样推动了市场的发展.“管道配送的概念在实施的时候,将会为提供SCADA系统的自动化公司带来大量的机会,” Owczarczyk说道：“因为配送需要长距离输送气体,对于SCADA解决方案的需求将会增长.”ARC顾问集团同样对SCADA的前景表示乐观.“SCADA系统连同高级应用,将会提升地理上分布的资产的可视能力和性能,构成生产和管道资产实时性能管理的基础,”《全球油气行业SCADA系统愿景》一文的主要作者Allen Avery说道,该报告已于今年1月发表.  

墨西哥湾的教训

在经历了2010年墨西哥湾深水平台事故之后,运营商对于极度可靠、深受工业界认可设备的需求非常急迫,同时他们也需要卓越的试运行服务和产品生命周期管理.BP公司新闻发言人Robert Wine,在被问到自动化的重要性以及上游环节安全缺失的后果时,提到了BP公司在去年墨西哥湾漏油事件发生后所做的调查报告.报告很明确的指出,自动化是必要的,但是对于保证运行安全还不足够.自动化控制不仅在运营阶段扮演着重要的角色,在上游勘探和开采环节为制造和生产基地提供物料、元件和设备的时候也同样重要.BP公司内部调查团队的一些结论在指出现有控制缺陷的同时,也提到油气行业自动化技术在未来一些年的发展要求.举例来说,当碳氢化合物快速喷到海面的时候,钻井平台上的工作人员理所当然应该率先采取控制行动.这时,高效的控制绝对是有益的工作.随着加热、通风和空调系统将富含天然气的混合物传送到发动机工作间的时候,会引起至少一台发动机超速,进而出现可能的燃烧源.此时,高效控制可以避免此类事故的发生.有时候,一层安全栅可能不够.过于依赖单一的自动控制可能意味着对其局限性视而不见.通常,只有存在多渠道保护的时候,控制才能充分发挥作用.换句话说,在事故（危险事件）和可以避免的灾难性后果之间,需要多层安全栅.站在事故的角度,Robert Wine还指出不能因为自动化价格昂贵就不适用,因为自动化技术是随着公司勘探和开采技术的发展而发展.  

回到陆地

尽管北美地区的深水平台是离岸系统,很多时候地缘政治的核心就是围绕着油气的稳定供应.加拿大、美国和墨西哥等国增长的能源需求,很多年来一直都是通过非传统的陆地天然气资源满足的,比如说油页岩化石.它的提取过程,就是将岩石粉碎,促使天然气向上运动,同时产生可怕的沉降物,这会影响地下水的质量.Energy in Depth是一家由美国天然气开采公司（从地面页岩矿床中开采天然气）组成的机构,Chris Tucker在此供职,他认为在此上游工序中实现自动化是这个行业发展的必要要求,也是由多项关键因素共同推动的,其中一项就是成本.“在这个天然气的价格只有4美元的世界里,生产商确实需要了解如何提升效率.纵观历史,聪明的技术使用通常是尝试最好的开始,”Tucker说道.“很显然,将地下两英里处深埋的高度压缩的油页岩释放的过程,已经动用了一切先进的技术.一定程度上,人们还希望在此方向上走得更远,这就需要在此领域有进一步的发展,”Tucker说道.这里可以再次引用AspenTech公司Henry Lau的观点,“全世界上游行业的运营商都越来越需要最高质量的流程优化方案,来提高项目效率、保证成本在可控的水平、保证生产率并且支持知识转换.所有这些工作的目的就是勘探新的资源,并最大利用现有的资产.”