مقدمه مقدماتی

صنعت نفت و گاز تحت فشار دائمی برای کاهش هزینه ها در حالی که حفظ سطح تولید بالا و استانداردهای ایمنی دیجیتال است - مجموعه ای یکپارچه از سنسورها، اتوماسیون، تجزیه و تحلیل داده ها و سیستم عامل های مبتنی بر ابر - به عنوان یک راه حل قدرتمند برای این چالش ها ظهور کرده اند، شرکت ها می توانند کاهش قابل اندازه گیری هزینه های قابل اندازه گیری را در کل زنجیره ارزش، اکتشاف و تدارکات، و بررسی این نمونه های کلیدی نفت، که در آن ها از طریق فناوری های ذخیره سازی داده های دیجیتال پشتیبانی می کنند، باز کنند.

طبق گزارش Accenture ، میدان های نفتی دیجیتال می توانند هزینه های عملیاتی را تا 20 درصد کاهش دهند و تولید را 5 تا 10 درصد افزایش دهند.

مدیریت داده های پیشرفته: تبدیل داده های خام به بینش عملی

میدان های سنتی نفت حجم زیادی از داده ها را تولید می کنند، اما بسیاری از آن ها همچنان تحت تاثیر قرار می گیرند.فتفیلد های دیجیتال اینترنت اشیاء (IoT) سنسورها، متر های هوشمند و دستگاه های محاسباتی لبه را که اطلاعات زمان واقعی را در مورد فشار، دما، نرخ جریان و سلامت تجهیزات جمع آوری می کنند، این داده ها به سیستم عامل های تجزیه و تحلیل مبتنی بر ابر منتقل می شوند که در آن الگوهای یادگیری ماشین و ناهنجاری شناسایی می شوند.

تصمیم گیری در زمان واقعی

با دسترسی فوری به داشبورد و هشدار، اپراتورهای می توانند تصمیمات سریع تر و آگاهانه تری بگیرند (برای مثال، اگر فشار به طور غیرمنتظره ای کاهش یابد، سیستم می تواند به طور خودکار دریچه های خفه شده را تنظیم کند یا باعث خاموش شدن آسیب شود، این باعث کاهش خطاهای انسانی پر هزینه می شود و از زمان تولید از دست رفته اجتناب می کند.

ادغام داده ها در سراسر سیلوس

بسیاری از شرکت های نفت و گاز با سیستم های داده های تقسیم شده مبارزه می کنند – مدل هایservoir، پایگاه های داده های تولید و سوابق مالی اغلب در سیلو های جداگانه وجود دارند. پلتفرم های نفتی دیجیتال این منابع را ادغام می کنند و یک منبع واحد از حقیقت را فراهم می کنند که این امر ورود داده های تکراری را از بین می برد، تلاش های آشتی را کاهش می دهد و سرعت گزارش دهی را افزایش می دهد.

اقتصاد ابر

محاسبات ابری به شرکت ها اجازه می دهد تا زیرساخت های IT خود را بر اساس تقاضا، جلوگیری از هزینه های بالای سرمایه از مراکز داده های پیش بینی شده، مدل های Pay-as-you-go به این معنی است که اپراتورهای فقط برای ذخیره سازی و محاسبه قدرت که استفاده می کنند، پرداخت می کنند.

بهبود کارایی عملیاتی: اتوماسیون و کنترل از راه دور

اتوماسیون در قلب صرفه جویی در هزینه های دیجیتال نفتفیلد است.با جایگزینی وظایف دستی با جریان های کاری خودکار، شرکت ها می توانند هزینه های کار را کاهش دهند، خطای انسانی را به حداقل برسانند و چرخه های تولید را تسریع کنند.

حفاری خودکار و تکمیل

حفاری مدرن شامل مته های خودکار است که کنترل وزن بر روی کمی، سرعت چرخش و گردش گل با دقت.این کاهش زمان غیر مولد (NPT) ناشی از خستگی انسان یا محاسبات نادرست است.به عنوان مثال، یک سیستم حفاری جهت خودکار می تواند یک مسیر پیش برنامه ریزی شده خوب با دقت به سانتیمتر، از بین بردن نیاز به برش داده های سنگین است.

مراکز عملیات از راه دور (ROCs)

ROC های مرکزی اجازه می دهد تا یک تیم کوچک از کارشناسان برای نظارت و کنترل چندین دارایی دریایی یا دور از دسترس از یک مکان واحد، این به طور چشمگیری تعداد پرسنل مورد نیاز در سایت را کاهش می دهد، محل اقامت، حمل و نقل و هزینه های ایمنی را کاهش می دهد. یکی از اپراتورهای اصلی گزارش داد پس انداز بیش از 1 میلیون دلار در هر پلت فرم پس از اجرای ROC (منبع: IBM Oil & ; [Famp1]

بهینه سازی تولید

کنترل فرآیند پیشرفته (APC) و الگوریتم های بهینه سازی به طور مداوم پارامترهای عملیاتی را تنظیم می کنند - مانند نرخ تزریق، فشارهای جدا کننده و سرعت کمپرسور - برای به حداکثر رساندن خروجی در حالی که مصرف انرژی را به حداقل می رساند. A 1-2٪ بهبود در اثربخشی کلی تجهیزات (OEE) می تواند به میلیون ها دلار صرفه جویی در یک زمینه بزرگ تبدیل شود.

پیش بینی: اجتناب از شکست های گران

خرابی برنامه ریزی نشده یکی از بزرگترین رانندگان هزینه در صنعت نفت و گاز است.یک شکست پمپ در یک پلت فرم خارج از کشور می تواند منجر به از دست دادن صدها هزار دلار در روز شود. پیش بینی از وقوع، یادگیری ماشین برای پیش بینی خرابی تجهیزات، و امکان تعمیرات فعال در طول خاموش شدن برنامه ریزی شده استفاده می کند.

تحلیل ارتعاشی و تصویربرداری حرارتی

سنسورها متصل به ماشین آلات چرخان -پپ، کمپرسورها، توربین ها - لرزش اندازه گیری، دما و شرایط روانکاری، این جریان های داده به مدل هایی که امضای عامل عادی را یاد می گیرند، تغذیه می شوند.به عنوان مثال، یک لرزش در کمپرسور ممکن است نشان دهنده سایش باشد؛ نگهداری می تواند روزهای پیش برنامه ریزی شده باشد، اجتناب از شکست فاجعه بار.

کاهش هزینه های موجودی و لجستیک

با پیش بینی شکست بهتر، شرکت ها می توانند از یک موجودی قطعات یدکی “فقط در مورد” به یک مدل “فقط در زمان” حرکت کنند، این باعث کاهش هزینه های سنگین و ارتباط با سرمایه کمتر در تجهیزات یدکی می شود، و دانستن اینکه دقیقا کدام بخش ها برای برنامه ریزی عملیاتی تر، کاهش هزینه های حمل و نقل عجله ای مورد نیاز خواهند بود.

مطالعه موردی: برنامه پیش بینی شل

Shell گزارش داد که برنامه نگهداری پیش بینی شده آن در تجهیزات چرخ خیاطی، باعث کاهش هزینه های غیر برنامه ریزی شده توسط 30٪ و نگهداری 15٪ (منبع: اول دیجیتال سازی شد. پس انداز به تشخیص زود هنگام از خطا و برنامه های جایگزین بهینه شده نسبت داده شد.

کاهش اثرات زیست محیطی: پذیرش و بهره وری Go Hand

مقررات زیست محیطی در سراسر جهان سفت می شوند و عدم انطباق می تواند منجر به جریمه های سنگین، هزینه های اصلاح و آسیب های اعتباری شود. فن آوری های نفت میدان دیجیتال نظارت و کنترل لازم برای به حداقل رساندن انتشار گازهای گلخانه ای، نشت و انفجار - در حالی که همچنین کاهش هزینه های عملیاتی.

زمان واقعی حذف

نظارت مستمر از انتشار گازهای گلخانه ای، نشت متان و فلاینگ به اپراتورهای اجازه می دهد تا بلافاصله پاسخ دهند. سنسورهای بی سیم نشت را به چند بخش در هر میلیون، ایجاد دریچه های خودکار یا سیستم های خاموش کننده گاز که می توانند به فروش برسند، می تواند بسیار زیاد باشد.

بهره وری انرژی

دوقلوهای دیجیتال کل سیستم تولید را شبیه سازی می کنند و به مهندسان اجازه می دهند تا بدون خطر سناریوهای صرفه جویی انرژی را آزمایش کنند، به عنوان مثال بهینه سازی سرعت کمپرسور یا برنامه تمیز کردن مبدل حرارتی می تواند مصرف انرژی را به میزان 10 تا 20 درصد کاهش دهد.

مدیریت آب و شیمیایی

تزریق و تصفیه آب تولید شده می تواند با استفاده از تجزیه و تحلیل پیش بینی شده بهینه سازی شود.با تنظیم مواد شیمیایی در زمان واقعی بر اساس سنسورهای کیفیت آب، شرکت ها هزینه های شیمیایی را تا 30٪ کاهش می دهند. علاوه بر این، بازیافت آب بهتر هزینه های دفع و مسئولیت زیست محیطی را به حداقل می رساند.

زنجیره تامین و بهینه سازی لجستیک

میدان نفتی دیجیتال فراتر از پلتفرم های تدارکات یکپارچه گسترش می یابد که موجودی، تجهیزات و پرسنل را در زمان واقعی ردیابی می کنند و زنجیره های تامین کارآمد تر را فراهم می کنند.

قابلیت مشاهده موجودی

برچسب های RFID و ردیاب های GPS در تجهیزات بحرانی ارائه می دهد یک دیدگاه زنده از تمام دارایی ها.این حذف نیاز به انبار کردن چندین واحد از اقلام گران مانند جلوگیری از ضربه زدن یا درختان زیر دریایی.

خرید خودکار

سیستم های تدارکات مبتنی بر AI الگوهای استفاده را تجزیه و تحلیل می کنند و به طور خودکار تخفیف می دهند زمانی که سهام زیر سطح آستانه قرار می گیرد، این مانع از سهام و خرید های اضطراری می شود که اغلب با قیمت گذاری های برتر همراه است. سیستم های مشابه می توانند تخفیف های عمده ای را بر اساس مصرف تاریخی مذاکره کنند.

حمل و نقل خدمه

بهینه سازی هلی کوپتر و برنامه های قایق با استفاده از الگوریتم های برنامه ریزی مسیر، مصرف سوخت و خدمه را کاهش می دهد و یک اپراتور پس از اجرای یک سیستم برنامه ریزی دیجیتال برای چرخش های دریایی، 12 درصد کاهش هزینه های تدارکات را گزارش کرد.

نیروی کار و ایمنی

میدان های نفتی دیجیتال همچنین بهره وری و ایمنی نیروی کار را بهبود می بخشد، به طور غیرمستقیم هزینه های مربوط به صدمات، بیمه و گردش مالی را کاهش می دهد.

واقعیت افزوده (AR) برای حفظ و نگهداری

تکنسین هایی که هدست های AR را می پوشند می توانند طرح های پیشنهادی و دستورالعمل های خود را بر روی تجهیزات فیزیکی قرار دهند.این سرعت تعمیرات را افزایش می دهد و نرخ خطا را کاهش می دهد. کارشناسان از راه دور همچنین می توانند پرسنل میدانی را هدایت کنند، به عنوان مثال، یک اپراتور بزرگ هزینه های سفر را با استفاده از AR برای عیب یابی خارج از کشور کاهش می دهد.

آموزش دیجیتال و شبیه سازی های ایمنی

شبیه ساز واقعیت مجازی (VR) به کارگران اجازه می دهد تا بدون خطر واقعی، روش های اضطراری را تمرین کنند.این باعث کاهش نرخ تصادف و کاهش حق بیمه می شود. علاوه بر این، آموزش می تواند سریعتر از روش های کلاس درس سنتی تکمیل شود، به حداقل رساندن بهره وری از دست رفته.

خستگی نظارت

سنسورهای پوشیدنی در کارکنان می توانند نشانه های خستگی را تشخیص دهند (به عنوان مثال، عدم فعالیت طولانی مدت و هشدار های مربوط به خستگی اجتناب از ادعاهای پزشکی گران قیمت و خرابی به دلیل تحقیقات.

نتیجه گیری

فن آوری های نفتی دیجیتال صرفا یک روند نیستند - آنها یک استراتژی ثابت برای دستیابی به کاهش هزینه های قابل توجه و پایدار هستند.از مدیریت داده های پیشرفته و اتوماسیون برای پیش بینی تعمیر و نگهداری محیط زیست، هر جزء به یک عملیات ضعیف تر، انعطاف پذیر تر کمک می کند.

سرمایه گذاری اولیه در سنسورها، نرم افزار و آموزش به سرعت توسط پس انداز تولید شده است، زیرا صنعت همچنان با فشار حاشیه و نظارت نظارتی مواجه است، میدان نفتی دیجیتال به یک ابزار ضروری برای بقا و رشد اپراتورهای به جلو باید سرعت تحول دیجیتال خود را برای گرفتن این مزایا و امن موقعیت خود را در چشم انداز انرژی در حال تحول.