采用數字孿生和人工智能理念，以及區塊鏈技術和云計算技術，對中石油在天然氣產業鏈上中下游、國內國外、中石油內部不同單位部門之間的所有生產運行數據、市場價格信息、效益指標信息、安全節能要求等進行數據的采集、歸類、計算、分析、預測、追蹤、優化，最終根據多目標優化函數得出最佳的最能兼顧上中下游的一個平衡的產、運、銷、儲、貿的智能化方案。通過采集SCADA系統、在線仿真系統、CRM系統實時數據，連續監測長輸管網壓力、接氣流量、輸氣流量和氣量資源計劃等數據，動態感知管網輸氣情況，并結合管網實時運行工況，與在線仿真系統測算數據進行比對，全面分析管網氣源和用戶輸氣運行動態，并對輸供氣方案出現的偏差情況進行預警。
管網資源智能調度分配系統
管網資源智能調度分配系統利用物聯網技術、大數據分析、云計算技術和語音識別技術，實現了對燃氣系統的智能化管理和優化。運行方案庫既可以自動推薦不同目標下最合適的方案，也支持人工比選，從運行方案庫中調取方案后會再次代入模型進行計算，計算結果無誤，即可應用到實際管網中。最大程度將歷史經驗轉化為生產力，從整體集中天然氣管網的規劃、設計、監管、運行、銷售的各個環節優化建設管理手段，發展相關技術體系，實現新質力目標。
面對以上環節實現整體數智化管理，進行智慧化建設，那么“天然氣智能化”建設方案不僅僅局限于業務聯通、數據統計分析、數據挖掘、多樣性展示，其核心思想和理念是基于自主研發的天然氣管網動態仿真計算引擎，從本質上為天然氣管理系統 “賦智”提供整體解決方案。
基于仿真技術進行資源分配系統建設，不僅僅是對仿真技術和功能的應用，更是一次從本質上的系統重構，將從多個層次開展相關工作。依托數據中臺引接SCADA、在線仿真、智能調度、CRM等系統數據深度融合，將生產類數據和管網資源調度分配系統有機結合，實時監控長輸管網輸氣的動態和各氣源資源量執行情況，調用在線仿真測算數據，根據各管道未來壓力運行工況，統籌分析管網氣量資源配置合理性，內置資源優化調配模塊，關聯在線仿真系統進行自動測算，形成管網氣量資源配置概貌圖，能夠實時瀏覽未來24小時管網流量、壓力、管存等變化趨勢。系統設置報警提醒模塊，根據分析結果提前24小時輸出報警，以達到提前介入優化氣源調配的目的，全面應用和發展新質生產力。
天然氣系統數據智能校核
數據是所有應用的基礎，是體現系統價值的核心資源，數據的準確性、標準型、安全性管理成為了系統的重要且必要的組成部分，天然氣管網數據智能校核系統應運而生。
天然氣管網的原始拓撲數據和儀表計量數據，在實際應用過程中，會出現信息偏差、標準化程度弱、計量出現誤差或異常等情況，且目前沒有通用的校驗標準，利用管網模擬仿真計算能解決天然氣管網數據的檢驗和校核，這是一個全新的解決方案，利用智慧化手段解決大規模數據的治理，配合人工現場核查，替代依賴經驗檢查規模化數據的傳統手段，可保證數據檢驗治理工作的標準性、高效性、統一性。
天然氣管網一直以來都是城市建設和管理的重點之一。管網拓撲信息描述了管網的物理特征和靜態結構，天然氣管網上分布的計量點監測數據體現了管網關鍵節點的運行狀態，但靜態信息和關鍵點數據無法完整的呈現天然氣管網的全貌，無法揭示管道內未知空間的沿程工況，使監管工作受到了極大的約束和限制。
模擬仿真技術的應用將為天然氣管網賦智，通過仿真計算，為全網沿程進行實時的全網影像掃描和體檢，可以獲得天然氣通過全網每一個管段，每一個節點時的運行狀態和實時數據，包括壓力、流量、溫度、流速、比摩阻等等，甚至可以描繪和預測天然氣在管道內的流動方向，讓天然氣管網真正的擁有了生命，同時也讓管理者真正的掌控全域網絡狀態。
天然氣管網系統安全預警
安全無小事，在所有天然氣管網的監管工作中，安全運行首當其沖。現有的信息化和數字化水平給管理帶來了很大的局限性，安全工作的開展不得不依靠人工、歷史經驗和有限的數據分析能力。隨著天然氣管網規模的不斷擴大，復雜程度的不斷提高，傳統的工作方法和方式越來越顯得力不從心。
天然氣管道內原本未知的運行狀態，通過模擬仿真技術的應用實現了完整的呈現，在全新的技術方向上，為安全管理手段和能力進行全面升級。更因模擬仿真技術和大數據、人工智能算法的有機結合，天然氣領域內的行業痛點、攻堅難題將被逐一攻破。
這樣就可以做到全天然氣產業鏈上中下游的穩態與動態模擬仿真計算，掌握最新的生產運行動態數據，同時參考天氣氣候變化和節假日對天然氣消費量的影響對未來用氣情況進行消費預測和條件預測，以天然氣管道輸送的管存目標、LNG接收站儲罐的罐存目標、地下儲氣庫的庫存目標等進行能耗計算綜合節能優化，做好資源最大化利用與分配。尤其是四大天然氣進口大通道與沿海LNG接收站碼頭、國家管網、各省天然氣管道的物流優化也需要考慮。
天然氣全產業鏈模擬仿真系統
首先是天然氣管網數字化管理，建立智能化管理體系，把天然氣管網的調峰要求與管道壓力進行優化匹配和預測，通過云計算進行管網流量和壓力監控，結合調峰管存、罐存和庫存等資源變量，對不同氣源進行智能調配，顯示各氣源的氣質組分和氣源占比情況。比如進口中亞氣、進口俄羅斯氣、進口緬甸氣，國內各中石油氣田產氣，各LNG接收站碼頭進口氣，地下儲氣庫的氣，中石油在國內外部采購的比如跟中石化、中海油的氣源串換等等，以智能化的算法計算不同氣源氣量、進氣、出氣、注入采出氣時間，以天然氣銷售和結算價格最優、天然氣組分最優（俄氣有時候超標）、氣量最優、熱值利用最優（未來國家推廣熱值計量的時候），優化氣源組合和批發與零售市場銷售組合，實現在保證安全、節能的情況下運行效益最優、管網資源優化配置和未來實時運行狀態可控。
以管道天然氣管存、地下儲氣庫庫存、LNG接收站儲罐罐存結合安全生產運行的壓力要求和最低生產運行功耗、能耗、損耗要求，把多種工作狀態進行合理優化，設置不同的邊界條件，結合實時數據和仿真模擬數據，通過計算機人工智能的模擬仿真計算來發現、分析、預測產、運、銷、儲、貿各個環節的問題并合理優化平衡的解決。
對于天然氣市場營銷而言也可以納入軟件模擬仿真計算，比如結合批發與零售天然氣終端用戶的歷史用氣情況、假期管理（放假用氣量降低）、意外事件（比如中亞斷供、海浪臺風影響LNG接收站進港、重大安全生產事故等）、實時溫度、歷史氣候狀況、管存和庫存以及罐存變化，進行實時計算、監控、分析、優化來數據分析和條件預測，制定進銷計劃和調整方案，滿足上下游需求，提高資源利用率和公司經濟效益。
在產運銷儲貿方案分配不能滿足各方需求時，智能仿真軟件會做出超限報警并提出解決方案，與市場營銷部的天然氣銷售系統和生產運行部的調度運行CRM系統、SCADA系統相互結合，實時計算日指定變化后全網和局部區域天然氣管網的壓力、流量、經濟效益、節能環保、安全生產變化情況，分析進氣計劃和下游用戶需求，利用智能算法進行人工智能計算，輸出最優化的解決方案以供實時決策。
在保供生產運行應急管理方面，智能仿真系統通過云平臺計算，以目標管存、運行壓力、最低能耗為目標對生產資源優化分配,發現和分析產運銷儲貿方案中的瓶頸問題,提前化解資源不足和分配不合理的風險。
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