Trong xu hướng chuyển đổi số, Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) đang từng bước hình thành hệ sinh thái số dựa trên dữ liệu, trí tuệ nhân tạo (AI), mô phỏng và bản sao số. Các nền tảng này không chỉ giúp nâng cao hoạt động sản xuất, kinh doanh, tối ưu vận hành tài sản, mà còn rút ngắn thời gian và chi phí nghiên cứu
Phóng viên Báo Công Thương đã có cuộc trao đổi với TS. Nguyễn Văn Tư - Viện trưởng VPI về vấn đề này.
Rút ngắn khoảng 40% thời gian nghiên cứu
- Hiện nay, công nghệ số không chỉ hỗ trợ tối ưu quy trình nghiên cứu mà còn mở ra nhiều phương thức tiếp cận mới trong hoạt động khoa học và công nghệ. Xin ông cho biết, công nghệ số đang thay đổi cách VPI tổ chức nghiên cứu khoa học và công nghệ ra sao?
TS. Nguyễn Văn Tư: Thay đổi lớn nhất, theo tôi, là cách VPI tổ chức dữ liệu và sử dụng dữ liệu cho nghiên cứu. Trước đây, nhiều quyết định dựa chủ yếu vào kinh nghiệm và phán đoán của chuyên gia, kết quả thử nghiệm riêng lẻ. Điều đó vẫn quan trọng, nhưng giờ đây, nhờ hệ thống dữ liệu lớn được thu thập và xử lý, các nhà khoa học có thể mô phỏng hàng trăm kịch bản khác nhau trước khi lựa chọn phương án tối ưu.
TS. Nguyễn Văn Tư - Viện trưởng Viện Dầu khí Việt Nam (VPI). Ảnh: Q.N
Một ví dụ cụ thể là việc kết hợp thiết kế thí nghiệm (DoE) với thuật toán AI và mô hình học máy. Cách làm này giúp VPI giảm khoảng 70% số lượng thí nghiệm thực tế, rút ngắn khoảng 40% thời gian nghiên cứu, đồng thời tiết kiệm đáng kể nguyên liệu và chi phí thử nghiệm.
Ở cấp độ tổ chức, VPI không chỉ ứng dụng trí tuệ nhân tạo cho từng bài toán riêng lẻ, mà đang xây dựng một hệ sinh thái số phục vụ nghiên cứu, tư vấn và quản trị. VPI đang tập trung phát triển các ứng dụng chuyên sâu cho ngành công nghiệp năng lượng, mở rộng ứng dụng AI/ML, dữ liệu lớn, mô phỏng số trong nghiên cứu, thiết kế, thử nghiệm, quản trị, điều hành và nâng cao hiệu quả sản xuất, kinh doanh. Qua đó, từng bước xây dựng trung tâm dữ liệu và thông tin khoa học, kỹ thuật làm hạ tầng dữ liệu lớn và hệ tri thức cho toàn ngành công nghiệp năng lượng.
- Thưa ông, trong quá trình xây dựng hệ sinh thái số, Viện Dầu khí Việt Nam đang lựa chọn kiến trúc và các nguyên tắc phát triển nào?
TS. Nguyễn Văn Tư: VPI xác định hệ sinh thái số phải được xây dựng theo hướng lấy dữ liệu làm trung tâm và sử dụng AI như công cụ tạo giá trị. Cụ thể, chúng tôi đang tổ chức hệ sinh thái này theo 3 lớp.
Lớp thứ nhất là lớp nền tảng, gồm hạ tầng tính toán hiệu năng cao, nền tảng dữ liệu tập trung và hệ thống quản trị tri thức. Đây là phần “xương sống” để lưu trữ, xử lý, chuẩn hóa và khai thác dữ liệu.
Lớp thứ hai là lớp AI và phân tích, gồm các mô hình AI/ML chuyên ngành, bản sao số, bảo trì dự báo... Lớp này giúp chuyển dữ liệu thành thông tin, tri thức và khuyến nghị kỹ thuật.
Lớp thứ ba là lớp ứng dụng và điều hành, gồm dashboard điều hành, báo cáo thông minh, nền tảng quản trị và các ứng dụng phục vụ quản lý, nghiên cứu, tư vấn.
Cách tiếp cận này giúp tránh được tình trạng mỗi dự án xây dựng một hệ thống riêng lẻ. Thay vào đó, dữ liệu, mô hình và tri thức được VPI tích lũy, tái sử dụng và mở rộng, từ đó giải quyết nhiều bài toán khác nhau.
Hình thành "bản sao số tri thức dầu khí"
- Lĩnh vực tìm kiếm, thăm dò dầu khí đòi hỏi xử lý khối lượng dữ liệu địa chấn rất lớn. Ông có thể chia sẻ cụ thể hơn, VPI đang giải "bài toán" đó bằng công nghệ gì?
TS. Nguyễn Văn Tư: Đây là một trong những bài toán dữ liệu lớn đặc thù của ngành công nghiệp năng lượng. Dữ liệu địa chấn, đặc biệt từ các khảo sát 3D, có khối lượng rất lớn, yêu cầu năng lực tính toán cao và cần nhiều bước xử lý, hiệu chỉnh, minh giải bởi chuyên gia. Nếu chỉ dựa vào hạ tầng tính toán truyền thống và quy trình xử lý rời rạc, thời gian thực hiện kéo dài, trong khi khả năng thử nghiệm nhiều kịch bản kỹ thuật bị hạn chế.
Để giải quyết bài toán này, VPI đang nghiên cứu ứng dụng điện toán đám mây, hướng tới mô hình hạ tầng tính toán linh hoạt cho các bài toán xử lý địa chấn, mô phỏng và huấn luyện AI/ML. Kết quả đạt được ban đầu là khối dữ liệu Mega-cube cho toàn bể Cửu Long - với diện tích hơn 20.000 km² - đã được đồng bộ hóa, nâng cao chất lượng và đưa vào phục vụ trực tiếp cho công tác tìm kiếm, thăm dò dầu khí. Nhờ đó, thời gian xử lý có thể rút ngắn đáng kể, từ quy mô hàng năm xuống còn vài tháng hoặc vài tuần đối với một số công đoạn.
Cùng với địa chấn, VPI nghiên cứu ứng dụng AI/ML để xây dựng mô hình địa chất quy mô bể trầm tích, phân tích báo cáo kỹ thuật bằng mô hình ngôn ngữ lớn (LLM), tự động minh giải tài liệu giếng khoan và nghịch đảo địa chấn. Mục tiêu lớn hơn là hình thành "bản sao số tri thức dầu khí" - một nền tảng dữ liệu thông minh giúp kết nối, phân tích và ra quyết định nhanh, chính xác hơn trong toàn bộ chuỗi hoạt động dầu khí.
- Bên cạnh dầu khí truyền thống, VPI đang mở rộng nghiên cứu sang lĩnh vực năng lượng mới. Theo ông, công nghệ số đóng vai trò như thế nào trong nghiên cứu phát triển lĩnh vực mới này?
TS. Nguyễn Văn Tư: Tôi cho rằng công nghệ số chính là “chìa khóa” để rút ngắn thời gian và chi phí nghiên cứu, đặc biệt là các hướng công nghệ và mô hình liên quan đến chuyển dịch năng lượng, xác định hiệu quả kinh tế và khả năng triển khai trong điều kiện thực tế của doanh nghiệp.
Trong lĩnh vực điện gió ngoài khơi, VPI đã tiến hành chuỗi nghiên cứu toàn diện: Từ đánh giá quy hoạch tiềm năng, lựa chọn vị trí ưu tiên, phân tích chuỗi cung ứng, đến xác định phương án tối ưu cho tuyến cáp vào bờ.
VPI đang thử nghiệm ứng dụng AI để tích hợp dữ liệu địa chấn nông phân giải cao với tài liệu địa kỹ thuật, qua đó nâng cao độ chính xác của mô hình nền - yếu tố quyết định cho việc thiết kế móng cọc turbine gió. VPI cũng đang đánh giá rủi ro, xây dựng chiến lược làm chủ công nghệ và nghiên cứu hệ thống cảng biển phục vụ ngành điện gió ngoài khơi.
Bên cạnh đó, VPI đã xây dựng cơ sở dữ liệu công nghệ gồm hơn 800 công nghệ trong lĩnh vực công nghiệp khí và lọc hóa dầu, khoảng 100 công nghệ hydrogen, 100 công nghệ CCUS cùng nhiều giải pháp tiết kiệm năng lượng.
Trên cơ sở dữ liệu này, VPI đã phát triển các phần mềm tính toán tự động về tổng mức đầu tư, tiêu hao và hiệu quả kinh tế - giúp doanh nghiệp sàng lọc phương án đầu tư nhanh hơn, minh bạch hơn và có khả năng so sánh giữa nhiều kịch bản.
VPI cũng ứng dụng AI và machine learning để dự báo xu hướng sản phẩm và nhu cầu thị trường, xây dựng dữ liệu về thị trường cung - cầu và giá các sản phẩm khí, lọc hóa dầu, từ đó hỗ trợ doanh nghiệp hoạch định các sản phẩm và dự án mới phù hợp với định hướng phát triển bền vững.
Định hướng nghiên cứu trọng tâm
Trong giai đoạn 2026 - 2030, VPI sẽ ưu tiên những định hướng nghiên cứu gì để đáp ứng yêu cầu phát triển ngành công nghiệp năng lượng, thưa ông?
TS. Nguyễn Văn Tư: Định hướng nghiên cứu trọng tâm của VPI là tiếp tục bám sát chiến lược phát triển khoa học, công nghệ của Tập đoàn Công nghiệp - Năng lượng Quốc gia Việt Nam (Petrovietnam), Bộ Công Thương và của quốc gia giai đoạn 2026 - 2030 để thực hiện các sản phẩm khoa học, công nghệ mà VPI có năng lực nhất. Trong đó, trọng tâm là nghiên cứu phát triển các sản phẩm khoa học, công nghệ chiến lược góp phần nâng cao năng lực tự chủ, dự trữ và điều hành hệ thống năng lượng quốc gia.
Về lĩnh vực truyền thống, VPI tập trung nghiên cứu các giải pháp nâng cao hệ số thu hồi dầu (EOR), phát triển các mỏ nhỏ, cận biên và vùng nước sâu xa bờ; nghiên cứu hệ thống khai thác, chế biến sâu và các sản phẩm chế biến sâu từ dầu khí. Đặc biệt, VPI nghiên cứu xây dựng bản sao số, ứng dụng AI/ML tối ưu hóa sản xuất, nâng cao hiệu quả quản trị và vận hành cho các hệ thống, nhà máy, công trình của ngành công nghiệp năng lượng.
Về lĩnh vực năng lượng mới, VPI đang tập trung nghiên cứu các giải pháp xây dựng hệ thống năng lượng thông minh, linh hoạt và phát thải thấp: điện gió ngoài khơi, điện mặt trời, sinh khối; công nghệ lưu trữ năng lượng như pin lưu trữ tích hợp (BESS) và pin nhiên liệu; công nghệ thu giữ, sử dụng và lưu trữ carbon (CCUS); sản xuất hydrogen xanh, ammonia xanh và nhiên liệu hàng không bền vững (SAF). Từ đó, xác định rõ mục đích sử dụng cuối cùng, hiệu suất tổng thể của chuỗi chuyển đổi, hiệu quả kinh tế và khả năng triển khai trong điều kiện thực tế của Petrovietnam.
Một hướng nghiên cứu có tiềm năng là robot và tự động hóa trong công nghiệp năng lượng, như robot hỗ trợ vận hành và bảo dưỡng công trình biển, robot lấy mẫu khoáng sản đáy biển, giám sát đường ống và các giải pháp cảm biến thông minh. Đây là lĩnh vực mà VPI có thể kết hợp nghiên cứu vật liệu, công nghệ cảm biến và AI để tạo ra sản phẩm của Việt Nam, không phụ thuộc hoàn toàn vào thiết bị nhập ngoại.
- Chuyển đổi số đang mở ra nhiều cơ hội để nâng cao hiệu quả hoạt động nghiên cứu khoa học, song cũng đặt ra không ít thách thức đối với các tổ chức nghiên cứu. Theo ông, đâu là khó khăn lớn nhất trong quá trình này?
TS. Nguyễn Văn Tư: Tôi cho rằng, thách thức lớn nhất là làm sao triển khai chuyển đổi số đồng bộ giữa dữ liệu, quy trình, con người, hạ tầng và công nghệ. Nếu chỉ có phần mềm mà dữ liệu chưa chuẩn hóa, quy trình chưa thay đổi và người dùng chưa coi dữ liệu là tài sản chung, chuyển đổi số khó tạo ra giá trị thực chất.
Lấy ví dụ việc đầu tư xây dựng trung tâm dữ liệu hiện đại hay hệ thống máy tính hiệu năng cao đòi hỏi nguồn vốn đầu tư lớn - đây là rào cản thực sự. Trong khi đó, nguồn nhân lực chất lượng cao vẫn còn thiếu và phải chịu áp lực cạnh tranh gay gắt trên thị trường lao động. Kỹ sư giỏi về AI, dữ liệu lớn, mô phỏng số có nhiều lựa chọn hơn - và không phải lúc nào viện nghiên cứu nhà nước cũng có thể cạnh tranh về đãi ngộ so với khu vực tư nhân hay doanh nghiệp nước ngoài.
Về chính sách, Nghị quyết số 57-NQ/TW của Bộ Chính trị và Luật Khoa học, Công nghệ và Đổi mới sáng tạo đã mở ra định hướng quan trọng cho việc hoàn thiện thể chế, phát triển hạ tầng số và đào tạo nhân lực trình độ cao. Vấn đề là cụ thể hóa những định hướng này thành cơ chế thực thi đồng bộ và minh bạch - từ đầu tư cho hạ tầng dữ liệu, công nghệ chiến lược đến chính sách đãi ngộ và thu hút nhân tài.
Xin cảm ơn ông!
Sau 48 năm xây dựng và phát triển (22/5/1978 - 22/5/2026), Viện Dầu khí Việt Nam (VPI) đã cung cấp các giải pháp khoa học, công nghệ cho toàn bộ chuỗi giá trị công nghiệp - năng lượng từ tìm kiếm, thăm dò, khai thác, chế biến dầu khí, công nghiệp khí, công nghiệp điện đến nghiên cứu các nguồn năng lượng, sản phẩm, vật liệu mới. VPI không chỉ thực hiện các nghiên cứu nâng cao hiệu quả sản xuất, kinh doanh của Petrovietnam mà còn tư vấn xây dựng chiến lược và quy hoạch phát triển ngành công nghiệp năng lượng trong bối cảnh công nghệ, xu hướng chuyển dịch năng lượng và chuyển đổi số đang thay đổi rất nhanh.