行业灼见，赋能未来 | 分子建模和数据科学如何助力油气行业数字化研发？

近年来，尽管全球能源格局正在发生深刻变化，石油与天然气(Oil&Gas)依然是世界一次能源消费的主体。同时，由于人们对清洁、绿色环境的呼声日益高涨，众多石油与天然气公司将不得不寻找新的创新方式来保持其相关性和盈利能力。在创新探索的旅途上，新一代数字化技术已然成为传统油气行业变革的助推器。

世界经济论坛研究数据表明，油气行业的数字化之路已经开启，到2025年数字化可为石油和天然气行业提供约1.6万亿美元的价值。数字化技术与油气行业的深度融合正驱动油气数字化转型。结合业务场景的数字化及人工智能技术，实现数据协同和数据驱动决策，正在成为国际油气企业的数字化战略重点。敏捷，高效，灵活的数字化新模式正引领油气颠覆性技术创新，必将给整个油气行业带来巨大变革。

01.利用分子建模仿真工具加速研发创新

通过模拟优先(in-silico first)的全新研发模式，研发人员无需通过物理测试即可从原子和分子结构出发对新材料进行有效的性质预测，对新配方进行虚拟的验证优化，可以以最小的风险以及更低的成本快速测试迭代新概念，更好更快地创造出更优秀的产品。

客户案例：BHP 油气矿产的原位提取与回收

必和必拓(BHP)是世界最大的石油天然气，矿产的开采和加工公司之一。他们利用BIOVIA的Materials Studio 软件对利用浸出剂提取铜的工艺流程进行了跨尺度建模仿真，帮助研发人员更深入地理解其中的物理化学过程。一方面，他们因此优化了开采工艺，有效提高了效率；另一方面，得益于开采工艺的改良，原本已经废弃的铜矿还可以被进一步开发，为企业产生了巨大的经济价值。

02.利用实验室信息化工具提升执行和管理效率，降低研发成本

以BIOVIA的电子实验记录本（Electronic Lab Notebook, ELN）为核心的实验室信息化系统，可以为不同部门间的人员提供统一的平台进行实验协作以及实验数据的实时分享。并且通过对于已完成实验的电子化存档，使得研发人员能够更高效地管理和利用历史数据，而这些宝贵的数据则有机会为企业创造更大的价值。

客户案例：BP 油气管道更新换代

英国石油BP（British Petroleum），是世界六大石油公司之一。随着全球能源需求的增加，石油和天然气公司需要在更多地方建设新的管道。BIOVIA的ELN通过信息快速共享帮助研发人员帮选择管道建设和更换项目的材料，快速提高需替换的油气管道的完整性。不仅如此，利用ELN中的历史数据，科学家能够更容易追踪特定区域的法规信息， 这样就无需浪费时间考虑或测试不符合管道建设地点法律标准的材料。

03. 利用人工智能算法帮助做出基于数据的科学决策

使用BIOVIA的Pipeline Pilot中的人工智能，机器学习和图像分析等技术来取代物理测试，既有助于避免重复实验和减少浪费，又能帮助研发人员基于已有的数据做出更好、更明智的决定。

客户案例：Exxon Mobil 高性能化学品配方开发

美国埃克森美孚公司（Exxon Mobil Corporation）是世界顶级的非政府石油天然气生产商。他们在开发新型化学品配方的工作中使用到了BIOVIA的Pipeline Pilot的数据科学解决方案。研发人员根据历史实验数据结合机器学习方**向预测出了新型虚拟配方的性质，同时根据设计所要求的特定性能指标反向预测了新配方。