Công nghiệp dầu và khí gas đã trải qua những biến đổi đáng kể trong thập kỷ qua, được thúc đẩy bởi sự tiến bộ về công nghệ, hai trong số những cải tiến có ảnh hưởng nhất là Internet của những thứ (IoT) và Big Data phân tích. những công nghệ này đã tiến hành cách mạng hóa quá trình thám hiểm, làm cho chúng hiệu quả hơn, an toàn hơn, và hiệu quả hơn, bằng cách đưa trí thông minh vào những tài sản vật lý và lấy những cái nhìn có thể được từ luồng dữ liệu khổng lồ, những người điều hành đang tìm kiếm cách sử dụng lại vị trí, đo đạc và chiết xuất nguồn lực hydro carbon.

Cách mạng Iot trong ngành khai quật dầu khí và khí gas

Những cảm biến này liên tục thu thập dữ liệu về nhiệt độ, áp suất, nhịp độ, và điều kiện địa chất. dữ liệu được truyền qua vệ tinh hoặc mạng di động đến các nền tảng tập trung để phân tích thời gian thực.

Trong cuộc thám hiểm, nơi mà các hoạt động thường xảy ra trong môi trường khắc nghiệt và xa xôi, IoT cho phép liên tục giám sát mà không cần đến sự hiện diện của con người. ví dụ, cảm biến địa chấn có thể phát hiện các chuyển động dưới mặt đất tinh vi, trong khi cảm biến đường hầm cung cấp sự đánh giá hình thành thời gian thực trong quá trình khoan. dòng dữ liệu liên tục này cho phép các nhà địa lý và kỹ sư để đưa ra những quyết định nhanh hơn, thông tin thấu đáo hơn, giảm thời gian giữa dữ liệu thu được và sự hiểu biết có thể hoạt động.

Thí dụ, những nhà điều hành như Shemart Fields, một tổ chức như Shell và BP, đã đầu tư rất nhiều vào cơ sở hạ tầng IoT, và “Smart Fields, [FLT1], dùng hàng ngàn bộ cảm biến để giám sát tài sản ở vịnh Mexico, cho phép dự đoán bảo trì và giảm thời gian nghỉ phép.

Phân tích dữ liệu lớn: Chuyển lớp dữ liệu thành quyết định chiến lược

Trong khi thiết bị IoT tạo ra một lượng lớn dữ liệu - bộ nhớ phân tích lớn mỗi ngày từ một hoạt động khoan đơn thuần là dữ liệu lớn cung cấp các công cụ để xử lý, cửa hàng và giải thích thông tin đó. và các kỹ thuật phân tích cao cấp, bao gồm việc học máy, trí thông minh nhân tạo, và mô hình thống kê, được áp dụng cho dữ liệu lịch sử và thời gian thực để xác định các mẫu mà các nhà phân tích nhân loại có thể bỏ sót.

Trong cuộc thám hiểm, Data lớn được sử dụng để tinh luyện mô hình địa chất, dự đoán hành vi nguồn nước, và đánh giá rủi ro khoan khoan. ví dụ, bằng cách phân tích dữ liệu khoan quá khứ, một máy học thuật toán có thể dự đoán khả năng gặp gỡ các vùng áp suất cao hoặc các dòng lỗi. khả năng dự đoán này cho phép các nhà điều chỉnh các thông số khoan để điều chỉnh các thông số khoan chủ động, tránh những vụ nổ ống nước tốn kém hoặc bị mắc kẹt.

Các nền tảng điện toán như Microsoft Azure và Amazon đã làm cho các dịch vụ mạng lưới mô phỏng phức tạp và lưu trữ petabytes của dữ liệu địa chấn. Như được ghi nhận trong Nghiên cứu , các công ty chấp nhận Data lớn phân tích để xem sự cải tiến 10–20% về hiệu suất khoan và 5–10% tỷ lệ phục hồi từ các lĩnh vực đã có.

Những ứng dụng chính của Iot và dữ liệu lớn trong việc khám phá

Hình ảnh hóa động vật và mặt dưới

Các cuộc khảo sát địa chấn tạo ra các bộ dữ liệu khổng lồ cần xử lý rộng rãi để tạo ra hình ảnh 3D hình ảnh cấu tạo dưới lòng đất.

Làm báp têm

Trong quá trình khoan, các cảm biến dữ liệu IoT có thể đề nghị các tham số tối ưu khoan. Nó giảm thiểu các thông số thời gian không sinh sản (NPT) và kéo dài tuổi thọ của các phần khoan đắt tiền. Ví dụ, một người điều khiển máy ở Permian Basen sử dụng khả năng dự đoán để giảm thiểu thời gian khoan xuống 15% trong khi cắt giảm chi phí 1. 2 triệu mỗi giây.

Tạo ra kí tự

Hiểu được tính chất khác nhau của một hồ chứa chứa là rất quan trọng cho việc khám phá hữu hiệu. Dữ liệu IoT từ việc đo độ sâu vĩnh viễn và việc phân phối nhiệt độ (DTS) cung cấp hồ sơ liên tục về áp suất và nhiệt độ. Khi kết hợp với dữ liệu vật lý qua cơ sở dữ liệu Big Data, các nhà địa chất có thể xây dựng các mô hình hồ chứa 3D để giải thích các biến đổi trong độ ẩm, khả năng và chất lỏng. Điều này dẫn đến những dự đoán chính xác hơn và các dự án phát triển lĩnh vực tốt hơn.

Theo dõi và tương tác môi trường

Các cảm biến IoT cũng theo dõi chất lượng không khí và nước, mức độ nhiễu và khí mê-tan xung quanh các địa điểm khám phá. Dữ liệu thời gian thực giúp phát hiện rò rỉ sớm và tuân theo các yêu cầu điều hành.

Lợi ích chi phí, an toàn và thành quả

Sự kết hợp giữa Iot và Big Data mang lại lợi ích hữu hình qua quá trình khám phá một trong những điều quan trọng nhất là giảm chi phí bằng cách sử dụng dự đoán phân tích chỉ khi cần thiết, thay vì trên một lịch cố định, các nhà điều hành có thể giảm chi phí bảo trì xuống còn 30% và tránh thất bại thiết bị thảm họa.

Những cải tiến an toàn cũng rất hấp dẫn. Các cảm biến có thể phát hiện rò rỉ khí, nhiệt độ bất thường hoặc sự căng thẳng cấu trúc trước khi trở thành mối nguy hiểm. Hệ thống tắt tự động có thể được kích hoạt ngay lập tức, bảo vệ nhân công và tài sản. Trong trường hợp có sự cố, việc phân tích dữ liệu về bản ghi nhận cảm biến giúp xác định nguyên nhân gốc và ngăn ngừa sự tái phát. Theo bộ phận [FLT: 0].S. Bộ năng lượng [FL: 1], kỹ thuật số gây tổn thương ở nơi làm việc và khu vực khí đốt của cơ thể trong năm năm vừa qua, đã giảm đi 25 phần trăm.

Các nhà địa chất cho phép các nhà địa chất điều chỉnh quỹ đạo trên máy bay, giảm thời gian cho đến dầu đầu tiên. một nhà điều hành lớn ở Bắc Hải báo cáo rằng trung tâm hoạt động thực tế có hiệu quả khoan từ 20%, tiết kiệm hàng triệu đô la mỗi năm.

Đã cải tiến tốc độ phục hồi

Bên cạnh khám phá ban đầu, Iot và Big Data tăng cường phục hồi từ các hồ chứa nước hiện có. theo dõi các hệ thống theo dõi cắt nước và đột phá khí, cho phép các nhà điều hành tối ưu hóa các chiến lược kích thích tốt.

Những thử thách trong việc khích lệ

Mặc dù lợi ích, sự kết hợp giữa IoT và BG vào các dòng công việc thám hiểm không phải là không có chướng ngại. Một thách thức lớn là sự tích và đa dạng dữ liệu. hệ thống di sản thường thiếu băng thông để xử lý dữ liệu cảm biến truyền, yêu cầu nâng cấp đáng kể lên cơ sở hạ tầng IT. Sự kết hợp dữ liệu trên các nhà cung cấp khác nhau và nền tảng vẫn là vấn đề dai dẳng, như định dạng cảm biến và giao thức liên lạc khác nhau.

Sự an toàn mạng là một mối quan tâm khác. với hàng ngàn thiết bị kết nối bề mặt tấn công mở rộng đáng kể. một lỗ hổng có thể phá vỡ các hoạt động, gây tổn hại môi trường, hoặc phơi bày dữ liệu địa chất nhạy cảm. các tổng đài phải đầu tư vào mã hóa mạnh mẽ, phân đoạn mạng và liên tục kiểm tra mối đe dọa.

Các khoảng cách kỹ thuật cũng cản trở việc nhận con nuôi. ngành công nghiệp dầu và khí gas đã dựa trên các chuyên gia về lĩnh vực như các kỹ sư dầu khí và địa chất học, những sự chuyển đổi kỹ thuật số đòi hỏi các nhà khoa học, kỹ sư phần mềm, và các chuyên gia về lĩnh vực, những người có thể làm việc cùng với các chuyên gia về lĩnh vực. các công ty đang nói về điều này bằng cách tăng cường nhân viên và tạo ra sự hợp tác với các công ty công nghệ.

Sự khai phá kỹ thuật số sẽ xảy ra

Tìm kiếm phía trước, sự hội tụ của Iot và Big Data với các công nghệ mới nổi khác sẽ làm tăng sự khám phá lại. máy tính cạnh, nơi mà dữ liệu được xử lý tại địa phương trên các thiết bị Iot thay vì được gửi đến đám mây, sẽ giảm hiệu quả và cho phép quyết định thực tế ngay cả ở những địa điểm hẻo lánh với sự kết nối hạn chế.

Hệ thống khoan theo hướng tự động có thể điều chỉnh các tham số trong phần nghìn giây dựa trên điều kiện lỗ, đạt được sự nhất quán gần như hoàn hảo. cặp song sinh kỹ thuật số - bản sao của tài sản vật lý - sẽ cho phép các nhà điều hành mô phỏng các kịch bản thám hiểm và thử nghiệm các chiến lược khác nhau trước khi cam kết thủ vốn.

Việc nhận dạng mạng 5G trong các trường dầu và khí gas sẽ cung cấp các băng thông cao và độ lỏng thấp cần thiết để hỗ trợ hàng ngàn kết nối Iot đồng thời. Điều này sẽ cho phép nhiều hơn các máy phát hiện và tự động hóa, từ các giàn khoan tự động đến các cuộc khảo sát địa chấn máy bay không người lái.

Khi sự chuyển tiếp năng lượng tăng tốc, IoT và Big Data cũng sẽ đóng vai trò trong việc thu các bon và lưu trữ (CCS). Theo dõi sự toàn vẹn của các hồ chứa và các chùm khí CO2 sẽ phụ thuộc rất nhiều vào cùng mạng cảm biến và nền tảng phân tích dầu và khí.

Kết luận

Tác động của Iot và Big Data trên dầu và khí gas hiệu quả là sâu sắc và phát triển. bằng cách cho phép kiểm tra thời gian thực, dự đoán phân tích, và đưa ra quyết định, những công nghệ này giảm chi phí, tăng cường sự an toàn, và tăng tốc độ thành công của các chiến dịch khám phá. các công ty bao gồm sự biến đổi kỹ thuật số đang thu hồi các lợi ích, trong khi những rủi ro bị bỏ lại trong môi trường cạnh tranh và đào tạo tài nguyên ngày càng tăng. khi ngành công nghiệp tiến hóa hướng tới sự tự động và bền vững hơn, IoT và Data sẽ vẫn còn lại để khám phá thông minh.