Öljy ilman henkilöä: miten robotit ja tavaroiden internet ovat muuttaneet öljyntuotantoa

Öljyn ja kaasun tuotannon prosessit ja teknologiat kehittyvät jatkuvasti, kehittyvät ja liittyvät toisiinsa

tuotantoalueilla. Tarvitaan yhä enemmän täyttämään teollisuuden kysyntä paitsi bensiinin tai dieselpolttoaineen tuotannossa myös synteettisten materiaalien luomisessa, jotka ovat välttämättömiä nykyaikaiselle ihmiselle. Neljä viidestä ympärillämme olevasta esineestä koostuu osittain tai kokonaan petrokemian laitoksista saaduista muoveista.

Lähde: habr.com

Kaikenlaiset muoviset - synteettiset kankaat,muoviset ikkunat, pakkausmateriaalit, vesiputket, elektroniset kotelot, lääkinnälliset laitteet ja paljon muuta ovat petrokemian tuotteita. Näiden tuotteiden kysyntä kasvaa jatkuvasti, ja sen myötä öljyn ja kaasun tuotannon volyymien kysyntä kasvaa.

Resurssien tarjonnan keskeisin rajoitus onmarkkinat ovat niiden välitön tuotanto. Jotta ala antaisi mahdollisimman paljon resursseja, tarvitaan nykyaikaisia ​​ja korkean teknologian menetelmiä öljyn ja kaasun talteenottoon. Teknologiat mahdollistavat öljyn hyödyntämisasteen nostamisen tyypillisiltä 30%: sta 70%: iin ja uusien kaivojen debittien nostamista 100–150 tonniin päivässä, mikä lisää öljyn talteenottoa markkinoiden tarpeiden mukaisesti.

Kaikki alueet uudistetaan ja parannetaan.öljy- ja kaasuteollisuus: talletusten etsintä ja kehittäminen, kaivostoiminta ja jalostus. Vaikuttavat ja niihin liittyvät alueet, mukaan lukien teollinen turvallisuus, laitteiden korjaus ja huolto, logistiikka ja öljytuotteiden kuljetus.

Merkittävimmät viimeaikaiset suuntaukset ovat seuraavien teknologioiden integrointi öljyntuotantoprosesseihin:

  • Esineiden internet - tietojen kerääminen antureista reaaliajassa teknologisten prosessien automaattista säätämistä varten.
  • Prosessien maksimaalinen robotisointi ja ihmisen tekijän poissulkeminen.
  • Virtuaalinen ja lisätty todellisuus, 3D, kun suoritetaan laitteiden huoltoa.
  • Tarvittavien laitteiden 3D-tulostus suoraan kentällä.
  • Keinotekoinen äly ja koneopiskelu nopeampaan päätöksentekoon hätätilanteissa tuotannossa.
  • Mittaus- ja puunkorjuulaitteiden parantaminen (eräänlainen kaivotutkimus - "High-tech") porausprosessin aikana.
  • Säiliön mallinnus, porausprosessi ja monivaiheisen hydraulisen murtumisen suunnittelu suuriin tietoihin perustuen.
  • Siirtyminen modulaarisiin porauslauttoihinmaksimaalinen automaatio ja lisääntynyt turvallisuus, matala melu ja henkilökunnan mukavuus. Tällaisen asennuksen matka-aika lyhenee puolesta kahteen kuukauteen viikkoon.
  • Video-analytiikka ja tekninen näkemys työn tehokkuuden parantamiseksi.
  • Öljy-yhtiöiden vuorovaikutus, tietojenvaihto vastapuolten kanssa käyttäen blockchain-teknologiaa.

Läsnäolo yrityksessä suurempanateknologia antaa merkittävän kilpailuedun. Yrityksillä on mahdollisuus vähentää työn kustannuksia ja tarjota palveluja halvemmalla, mikä lisää mahdollisuuksia saada sopimus.

Onko tämä vain teoria?

Ei, kaikki tärkeimmät alan toimijat käyttävät jo nytnämä tai muut edellä mainitut tekniikat. Mielenkiintoista on, että uusia tuotteita tuodaan markkinoille IT-ratkaisujen tasolla. Koko öljyntuotantoa uudistetaan.

  • Silmiinpistävä esimerkki on siirtyminen murskaustekniikka. Menetelmä on luoda keinotekoinenhalkeamia, niin että kaasu tai öljy sekä öljypitoiset tuotteet liikkuvat nopeammin kaivon pohjaan. Tämän seurauksena öljyn talteenottokerroin kasvaa merkittävästi. Aiemmin tekniikkaa ei käytetty suurten kustannusten vuoksi, mutta nyt niitä käytetään yhä useammin sekä pitkään kehittyneillä että uusilla aloilla.
  • Porauslaitteistot ovat modulaarisia - koottu LEGO-konstruktorin kuutioiksi jatiettyjä tehtäviä varten voit luoda erityisiä ratkaisuja lisäämällä tai poistamalla tietyn elementin. Modulaarisuus lisää tehokkuutta ja vähentää samalla asennuksen taloudellisia kustannuksia sekä siirtää laitteita paikasta toiseen. Porauslaitteiden laitteiden oikeellisuutta seurataan LoRa-tekniikalla, ja siitä on tullut erityisen suosittu viimeisten viiden vuoden aikana.
  • 3D-tulostustekniikkaa kehitetään.joka mahdollistaa varaosien valmistuksenetäisissä kohteissa olevien laitteiden osat vähimmäisaikaan ilman, että ne tarvitsevat kalliita toimituksia. Paikallisilla yrityksillä on tietysti tietyt varaosavarat varusteille, mutta joskus komponentit epäonnistuvat, mikä ei ole varalla, ja sinun on lopetettava koko monimutkainen työ odottamalla varaosia. Toimitus vie aikaa, tuotantoprosessi keskeytyy, yhtiö kärsii tappioita. Jos tuote voidaan tehdä paikan päällä, seisokit on minimoitu. Tällaista työohjelmaa testataan vain "lentäjinä", mutta sitä käytetään jo muilla alueilla, myös avaruusohjelmassa.

  • Digitaalinen talletus kaksinkertaistuu ovat yhä suositumpia. Tällaisen kaksoistavan luomiseksi kehitetään kaivon, laitteiden ja logististen järjestelmien matemaattinen malli. Yleinen tilanne analysoidaan, minkä jälkeen luodaan taloudellinen malli, joka osoittaa, mitkä työmenetelmät ovat tehokkaita tietyllä alalla ja mitkä eivät. Tietojen päivittäminen digitaalisissa kaksosissa on yksi tärkeimmistä tehtävistä, jotka ratkaistaan ​​esineiden internet-tekniikalla.
  • Tietojen analysointia käytetään aktiivisesti koneen oppiminen. Sen avulla voit arvioida uudentalletukset - järjestelmä, jolla on suuri tarkkuus, ennustaa öljy- ja kaasuvarojen olemassaoloa, laskettaessa likimääräisiä määriä. Tämän seurauksena alan asiantuntijoiden työtä kenttätietojen analysoinnissa voidaan vähentää kuudesta kuukaudesta useisiin tunteihin. Tähän mennessä on vain vähän tällaisia ​​tapahtumia, ja ne ovat kaikki testattavia.
  • Ennustava analyysijossa koneen oppimista käytetäänennustaa laitteiden toimintatiloja. Anturit on asennettu laitteeseen (esim. Muuntajat, pumput, sähkömoottorit ja venttiilit), jotka jatkuvasti keräävät tietoja ja välittävät ne keskusjärjestelmään käsittelyä varten. Analyysin jälkeen järjestelmä voi määrittää, että moottori nykyisellä melutasolla, kuormituksella ja tärinällä epäonnistuu 20 tunnin kuluttua, joten on tarpeen toteuttaa toimenpiteitä, vähentää kuormaa ja suunnitella huoltoa. Jos aikaisemmin korjaamomiehistö lähetettiin sivustoon tuotantokatkoksen tai sähkömoottorin vikaantumisen aiheuttaman onnettomuuden poistamiseksi, teknikot voivat ennustaa ongelmien esiintymisen ja minimoida riskit.

Suosittu käyttöskenaario VenäjälläEsineiden internet - öljynjalostuksessa käytettävien jäähdytysyksiköiden seuranta. Anturien keräämät tiedot analysoidaan ja niitä käytetään ennakoivassa analytiikassa jäähdytysjärjestelmien rikkoutumisen estämiseksi.

Öljyyhtiön täyden digitalisaation tehtäväOn hyvin vaikeaa, koska luotettavien ja johdonmukaisten tietojen keräämisen ja tiedonvaihdon prosessit on tarpeen järjestää kaivos-, jalostus- ja markkinointiyksiköiden välillä ja mieluiten reaaliajassa. Nämä ovat tuhansia jaostoja ja satoja tuhansia työntekijöitä. Yksiköiden vuorovaikutuksen informaatiomallin luominen maksaa huomattavan määrän, joten digitaalisen kentän hankkeen toteuttaminen jopa suurille toimijoille on joskus kallista. Tilastojen mukaan IT-kustannukset öljy-yhtiöissä voivat nousta 1,5–3%: iin voitoista, mutta jopa tällaiset merkittävät taloudelliset mahdollisuudet eivät takaa nopeaa ja onnistunutta digitalisointia.

On kuitenkin paljon mielenkiintoisia tapauksia, jotka öljy-yhtiöt ovat ilmoittaneet menestyneiksi markkinoilla.

Gazprom Neft, RFID ja Blockchain

Viime vuonna Gazprom Neft osallistuipilottihanke blockchainin ja tavaroiden internetin käyttöönotolle logistiikassa. Ostetuille venttiileille asennettiin RFID-tunnisteet ja satelliittipaikannusanturi. Radiomerkit tallensivat venttiilien liikkumisen Veliky Novgorodin lähetyshetkestä Murmanskin varastoon. Operaattorit saivat tietoja, kuten rahtiliikenteen nopeus, pysähdysten määrä ja kesto matkan varrella.

Laitteesta vastaanotetut tiedot tallennetaanälykäs sopimus, jossa käytetään blockchain-teknologioita. Pechoran meren Prirazlomnaya-alustan varasto- ja kuljetustoiminnoista saatiin tietoa samalla tavalla. Blockchain tarjosi erottamattoman yhteyden fyysisen toimituksen ja kaikkien siihen liittyvien prosessien, mukaan lukien työnkulun, välillä.

Surgutneftegaz ja blockchain

Surgutneftegaz yhdessä Venäjän rautateiden ja OMK: n kanssakäynnisti pilottihankkeen blockchainin käytöstä. Teknologiaa käytetään seuraamaan OMK: n osana sijaitsevan Vyksa Steel Worksin lastin - metalliputkien liikettä. Hajautetun rekisterin päätös merkitsee prosessin kaikkia vaiheita, mukaan lukien putkien lähettämisen laitoksesta, niiden kuljetusta, tavaroiden hyväksymistä ja jakelua, viallisten elementtien tunnistamista. Jos avioliitto paljastuu, tavarat lähetetään takaisin.

Sitten kaikki tiedot siirretään pilviin. Heti kun putkisarja on valmis, valmistaja toteaa, että se on valmis kuljetettavaksi. Rautatiet mukaan lukien kuljetusyritys ilmoittaa, että tavarat ovat kuljetuksessa. Toimituksen jälkeen yksityiskohtaiset tiedot prosessista lähetetään pilviin sekä tuotetodistuksiin.

Teknologinen ratkaisu sisältää SAP Leonardon jaSAP Cloud Platform Blockchain, käyttöliittymä - SAP Fiori. Projektin edustajien mukaan blockchainin vaihtoehto on taloudellisesti parempi kuin muut ehdotukset.

Rosneft, Gazprom, Transneft ja drones

Venäjän suurimmat öljy- ja kaasuyhtiötkäyttää Kalashnikovin huolehtimattomia miehittämättömiä ilma-aluksia putkijärjestelmien valvontaan. Ne lanseerasi Rosneft, Gazprom Neft, Gazprom, LUKOIL, Tatneft ja Transneft. Seuranta-maantiede on laaja: Makhachkala, Surgut, Stavropol, Krasnodar, Saratov ja Volgograd sekä toukokuun, Pravdinskin ja Yuganin kentät.

UAV-laitteet on varustettu lämpökamerilla ja järjestelmällänavigointi, joka antaa laitteille mahdollisuuden arvioida putken sijaintia ja lähettää siirron tapauksessa teknikoiden tiimin ongelma-alueelle. Lisäksi ne tunnistavat onnistuneesti putkistoon laitonta sitomista ja vuotoja aiheuttavia putkia. Joka kuukausi Kalashnikov-drones tarkistaa putkilinjoja, joiden pituus on 9,5 - 11,5 tuhatta km.

Esimerkki droneista, jota käytetään putkilinjojen seurantaan

Mainittujen UAV: ​​iden lisäksi Venäjällämiehittämättömät järjestelmät ZALA-T. Asiantuntijoiden mukaan miehittämättömien ilma-alusten käyttö mahdollistaa huoltotöiden kustannusten vähentämisen noin 85%.

Gazprom käyttää miehittämättömiä ajoneuvojamahdollisten öljypaikkojen tutkimukset. Yhtiö käyttää UAV: ​​ta tiettyjen paikkojen magneettikentän ominaisuuksien mittaamiseen. Jos verrataan perinteisiin menetelmiin tehtyjen tutkimusten resurssien kustannuksia, laitteet tarvitsevat noin kolme - neljä kertaa vähemmän - ja aikaa ja rahaa.

British Petroleum ja esineiden internet

BP käyttää aktiivisesti IoT: tä valvomassaniiden kaivojen tilat. Vuonna 2015 yhtiö liittyi verkkoon 650 öljysäiliötä. Jokaisessa kaivossa on 30 anturia, jotka mittaavat monia parametreja, mukaan lukien paine ja lämpötila.

Sitten alustat liitettiin pilviin.GE: n Predix IoT -palvelun avulla voit suorittaa informaation analysointia ja seurata paitsi kaivon ja öljyn ja kaasun tuotannon alustan nykyisiä parametreja myös simuloida lähitulevaisuuden tapahtumia.

Esineiden internetiä käyttävät aktiivisesti muut.yritykset, myös venäläiset. Ensinnäkin, valvoa lisääntyneen vaaran alueita ja esineitä, hallita henkilökohtaisten suojavarusteiden saatavuutta henkilöstön keskuudessa ja reagoimaan nopeasti onnettomuustapauksissa. Tässä tapauksessa IoT-toiminnot eivät ole kovin erilaiset kuin muilla alueilla - henkilöstön vaatteet ja varusteet on varustettu UWB-ankkureilla, jotka ovat vuorovaikutuksessa järjestelmän kanssa käyttäen LoRa-verkkoa. Tämän seurauksena yritysten hätätilanteiden määrää vähennetään - esimerkiksi ihmisten erityislaitteiden lyöminen estetään, ja laitteet ja materiaalit vahingoittuvat harvemmin.

Saudi Aramco ja ennustava analytiikka

Maailman suurin öljy - yhtiööljyntuotanto ja öljyvarantojen koko Kun kävijät ympäri tontteja, operaattorit saavat tietoa nykyisen sijainnin toiminnoista, mukaan lukien signaalit ongelmista, jotka edellyttävät vastausta nyt tai joudutaan ratkaisemaan lähitulevaisuudessa. Näin ollen operaattoreiden ei tarvitse tutkia kaikkia kaivoja, riittää, että tarkkaillaan vain niitä varoitustietoja, joista levylle menee.

On syytä huomata, että tämä prosessi on mahdollista vain yhdistämällä useita tekniikoita - asioiden Internet, digitaaliset kaksoset, mallinnus ja langattomat verkot.

Shell ja robotit

Shell, yksi maailman johtavista energialähteistämuutama vuosi sitten alkoi käyttää robotteja omilla aloillaan. Järjestelmää kutsutaan Sensabotiksi, se on etäohjattu robotti, joka kykenee toimimaan ihmisille vaarallisissa paikoissa: esimerkiksi korkeissa lämpötiloissa tai kaasun pilaantumisessa. Sensabot-robotit ratkaisevat ongelmia jopa kuuden kuukauden ajan ilman huoltoa.

Operaattorit muodostavat yhteyden robotti-kameroihinkatso, mitä tapahtuu. Kaikki tiedot lähetetään nopean 4G-langattoman verkon kautta. Nyt Shell aikoo laajentaa robottien toimivuutta niin, että niitä voidaan käyttää paitsi kentissä myös tuotantolaitoksissa.

Chevron ja audio / video analytiikka

Chevron käyttää varhaisvaroitusjärjestelmää.öljyputkien ja kaasuputkien vuotojen havaitseminen. Kehityksen perustana on akustisten signaalien ja videovirran analysointi. Järjestelmä, nimeltään Catalyst-ohjelma, sisältää niin tärkeän elementin kuin keinotekoinen älykyky, jossa on mahdollisuus oppia itse.

Analysoidaan putkilinjasta tulevia tietojaCatalyst Computing Center havaitsee pieniä vuotoja, jotka uhkaavat muuttua suuronnettomuudeksi. Ongelmien varhaisen havaitsemisen ansiosta ne voidaan poistaa paljon nopeammin.

Mitä teollisuus digitalisoi ja robotisoi?

Teknisten ratkaisujen käyttö työssä”digitalisoidut” öljy- ja kaasualan yritykset voivat lisätä merkittävästi tuotannon määrää. Samanaikaisesti lähes kaikenlaisten hätätapausten (vuotojen, päästöjen, työntekijöiden vammat) määrä vähenee. Myös yhtiön toiminnan tehokkuus kasvaa, mikä näkyy lähes kaikkien keskeisten liiketoimintaindikaattorien positiivisesta muutoksesta.

Älykkään teknologian edut

Asiantuntijoiden mukaan laajamittainen toteutusÖljy- ja kaasuteollisuuden nykyaikaiset teknologiat voivat lisätä maailmanlaajuisen öljyn ja kaasun kasvua noin 30 prosenttiin. Uusien tekniikoiden ja menetelmien yhteydessä arvioidaan, että kenttäkehityksen tehokkuuden indikaattoria voidaan kasvattaa 5–7%: lla ja samalla vähentää öljyntuotannon kustannuksia kentältä jopa 25%, energiansäästö mukaan lukien.

Tärkein suuntaus lähivuosina -ihmisen suurin poissulkeminen teknologisista prosesseista. Robotisointi vaikuttaa sekä yksittäisiin yksiköihin että teollisuusalueisiin yleensä. Esimerkiksi mahdollisten öljy- ja kaasualueiden tutkiminen tai kaivojen porausprosessi on mahdollisimman automatisoitu kauko-ohjauksen järjestämisen kanssa. Toinen tärkeä seikka on lisätä koko öljy- ja kaasuteollisuuden vaikutuksia ympäristöön. Ihmisen väliintuloa ja sen vaikutusta luontoon maaperän etsinnässä, öljyn uuttamisessa ja jalostuksessa tulisi minimoida ympäristön tilan operatiivisen valvonnan vuoksi, mikä on mahdotonta ilman kattavia IoT-ratkaisuja.

Nykyaikaiset ratkaisut ovat tehokkaita vain silloin, kunöljy-yhtiöiden teknisten, mutta myös liiketoimintaprosessien merkittävä uudistaminen. Suurin vaikutus voidaan saavuttaa muuttamalla koko öljy- ja kaasuteollisuutta lainsäädännön ja sääntelykehyksen mukautusten perusteella, uusien standardien käyttöönotolla IoT-ratkaisujen käyttöön ja teknologisten prosessien hallintaan. Vaihtoehto, kun jokainen öljy-yhtiö käy läpi oman kokeilunsa ja virheensä yksittäisten liiketoimintaprosessien osittaisella digitalisoinnilla, on pitkä ja taloudellisesti tehoton. Digitalisaatio tarjoaa mahdollisuuden yhdistää öljyn ja kaasun talteenoton ja jalostuksen nykyaikaisen teknologian parhaat käytännöt, yhdistää yritysten ponnistelut uusien teknologioiden toteuttamiseksi, valmistaa pätevää henkilöstöä ja lisätä Venäjän yritysten kilpailuetuja maailmanmarkkinoilla.