Az olaj- és gáztermelési folyamatok és technológiák folyamatosan fejlődnek, és a kapcsolódó folyamatok is
Forrás: habr.com
Bármilyen műanyag - szintetikus szövet,műanyag ablakok, csomagolóanyagok, vízvezetékek, elektronikus készülékházak, orvosi berendezések és még sok más petrolkémiai termék. Ezen termékek iránti kereslet folyamatosan növekszik, és ezzel együtt nő az olaj- és gáztermelés volumenének igénye.
Az erőforrás-ellátási folyamat fő korlátja aza piac a közvetlen prédájuk. Ahhoz, hogy a mező maximálisan megtérítse az erőforrásokat, korszerű és csúcstechnológiás kőolaj- és gázkitermelési módszerekre van szükség. A technológiák lehetővé teszik az olajkinyerési tényező növelését a tipikus 30-ról 70%-ra, az új kutak átfolyási sebességét pedig napi 100-150 tonnára növelve, a piaci igényeknek megfelelően növelve az olajkitermelést.
Minden területet korszerűsítenek és fejlesztenek.olaj- és gázipar: betétek feltárása és fejlesztése, bányászat és finomítás. Érintett és kapcsolódó területek, beleértve az ipari biztonságot, a berendezések javítását és karbantartását, a logisztikát és a kőolajtermékek szállítását.
A legjelentősebb tendenciák a következő technológiák integrálása az olajtermelési folyamatokba:
- A tárgyak internete - adatgyűjtés az érzékelőkről valós időben a technológiai folyamatok automatikus beállításához.
- A folyamatok maximális robotizálása és az emberi tényező kizárása.
- Virtuális és kibővített valóság, 3D a berendezések karbantartásakor.
- A szükséges felszereléselemek 3D nyomtatása közvetlenül a mezőn.
- Mesterséges intelligencia és gépi tanulás a gyorsabb döntéshozatalhoz a termelési vészhelyzetekben.
- A mérő- és naplózó műszerek fejlesztése (a kútvizsgálat egy fajtája – „High-tech”) a fúrási folyamat során.
- A tározó modellezése, fúrási folyamat és a nagyléptékű, többlépcsős hidraulikus törés tervezése.
- Átmenet a moduláris fúrógépekhezmaximális automatizálás és fokozott biztonság, alacsony zajszint és kényelem a személyzet számára. Egy ilyen létesítmény utazási ideje másfélről két hónapra egy hétre csökken.
- Videóelemzés és technikai látás a munka hatékonyságának javítása érdekében.
- Az olajtársaságok kölcsönhatása, információcsere az ügyfelekkel a blockchain technológiával.
Jelenlét a vállalaton nagyobb számú portfólióbanA technológia jelentős versenyelőnyt biztosít. A vállalatoknak lehetőségük van arra, hogy csökkentsék a munka költségét és alacsonyabb áron kínálják a szolgáltatásokat, ezáltal növelve a szerződésszerzés esélyeit.
Ez csak egy elmélet?
Nem, az összes jelentős iparági szereplő már használjaa fent felsorolt technológiák egyike vagy másika. A dolog érdekessége, hogy nem csak az informatikai megoldások szintjén mutatkoznak be új termékek. A teljes olajtermelési szektort modernizálják.
- Szemléltető példa erre az átmenettörési technológia. A módszer a mesterséges létrehozásrepedések, így a gáz vagy az olaj, valamint az olajtartalmú termékek gyorsabban jutnak át rajtuk a kút aljára. Ennek eredményeként az olaj visszanyerési tényezője jelentősen megnő. Korábban a technológiát a magas költsége miatt nem alkalmazták, de mostanra egyre gyakrabban alkalmazzák mind a régóta fejlett, mind az új területeken.
- A fúráshoz használt létesítmények modulárisak- összeszerelve, mint a LEGO kockák,Sőt, bizonyos feladatokhoz konkrét megoldásokat hozhat létre egy bizonyos elem egyszerű hozzáadásával vagy eltávolításával. A modularitás növeli a hatékonyságot, miközben csökkenti a gazdaságos költségeket a telepítés során, valamint a berendezések egyik helyről a másikra történő mozgatásakor. A fúróberendezések megfelelő működését az elmúlt öt évben különösen népszerűvé vált LoRa technológia segítségével ellenőrzik.
- 3D nyomtatási technológiákat dolgoznak ki., amely lehetővé teszi pótalkatrészek gyártását,alkatrészek a távoli telephelyeken lévő egységekhez minimális idővel, költséges szállítás nélkül. Természetesen a helyi cégek általában rendelkeznek bizonyos tartalékalkatrészekkel a berendezésekhez, de előfordul, hogy a tartalékban nem lévő tételek meghibásodnak, és az egész komplexumot le kell állítani, amíg az alkatrészek megérkezésére várnak. A szállítás időbe telik, a gyártási folyamat megszakad, a vállalat veszteségeket szenved el. Ha egy alkatrész a helyszínen legyártható, az állásidő minimálisra csökken. Ezt a működési sémát még csak „pilótaként” tesztelik, de már más területeken is alkalmazzák, beleértve az űrhajózást is.
- A digitális betét megduplázódikegyre keresettebbek.Egy ilyen „iker” létrehozásához kidolgozzák a kút, a berendezések és a logisztikai sémák matematikai modelljét. Az általános helyzet elemzése megtörténik, majd létrejön egy gazdasági modell, amely megmutatja, hogy egy adott területen mely működési módok hatékonyak és melyek nem. A digitális ikrek adatainak frissítése az egyik legfontosabb feladat, amelyet az Internet of Things technológiákkal meg lehet oldani.
- Aktívan használják adatelemzésregépi tanulás. Lehetővé teszi, hogy felmérje az új lehetőségeketmezők - a rendszer nagy pontossággal megjósolja az olaj- és gázkészletek rendelkezésre állását, hozzávetőleges mennyiségek kiszámításával. Ennek eredményeként a terepi adatelemző szakértők munkája hat hónapról mindössze néhány órára csökkenhet. Egyelőre kevés ilyen fejlesztés létezik, és ezek mind tesztek.
- Prediktív analitikaahol a gépi tanulást alkalmazzák, segítelőre jelezni a berendezések működési módjait. A berendezések (például transzformátorok, szivattyúk, villanymotorok és elzárószelepek) érzékelőkkel vannak felszerelve, amelyek folyamatosan gyűjtik az adatokat, és továbbítják azokat egy központi rendszerhez feldolgozás céljából. Az elemzést követően a rendszer megállapíthatja, hogy a motor 20 órán belül meghibásodik az aktuális zaj-, terhelés- és rezgésszint mellett, ezért lépéseket kell tenni a terhelés csökkentése és a karbantartás ütemezése érdekében. Míg korábban javítócsapatokat küldtek a helyszínre, hogy megoldják az elektromos motor meghibásodása miatti gyártásleállást vagy balesetet, mostanra a technikusok előre jelezhetik a problémákat és minimalizálhatják a kockázatokat.
Népszerű felhasználási forgatókönyv OroszországbanA tárgyak internete - az olajfinomításban használt léghűtő egységek ellenőrzése. Az érzékelők által összegyűjtött információkat elemzik és használják a prediktív elemzésben a hűtőrendszerek meghibásodásának megakadályozására.
Egy olajtársaság teljes digitalizálásának feladatanagyon összetett, mivel meg kell szervezni a megbízható és konzisztens adatok gyűjtésének és információcseréjének folyamatait a bányászati, feldolgozó és marketing részlegek között, lehetőleg valós időben. És ezek több ezer részleg és több százezer alkalmazott. A részlegek közötti interakció információs modelljének létrehozása jelentős pénzbe kerül, így egy teljesen digitális terepi projekt megvalósítása néha még a nagy szereplők számára is költséges. A statisztikák szerint az olajcégeknél az informatikai költségek szintje elérheti a profit 1,5-3 százalékát, de még az ilyen jelentős pénzügyi lehetőségek sem garantálják a gyors és sikeres digitalizációt.
Ennek ellenére rengeteg érdekes eset áll fenn, amellyel az olajipari vállalatok sikeresen bejelentették a piacon.
A Gazprom Neft, az RFID és a Blockchain
Tavaly a Gazprom Neft vett résztkísérleti projekt a blockchain és a tárgyak internetének a logisztikában való bevezetésére. A megvásárolt szelepekre RFID-címkéket és műholdas helymeghatározó érzékelőt telepítettek. A rádiócímkék rögzítették a szelepek mozgását Veliky Novgorodban a szállítmányozás időpontjától a Murmansk-i tárolóhelyig. Az üzemeltetők olyan adatokat kaptak, mint például a rakomány mozgásának sebessége, a megállóhelyek száma és időtartama.
A készülékekről kapott adatokat rögzítettékintelligens szerződés blokklánc technológiát használva. Hasonlóképpen információkat továbbítottak a Pecsora-tengeren található Prirazlomnaya platformról származó rakomány tárolási és szállítási műveleteiről. A blokklánc elválaszthatatlan kapcsolatot biztosított a fizikai kézbesítés és az összes kapcsolódó folyamat között, beleértve a dokumentumáramlást is.
Surgutneftegaz és blockchain
Surgutneftegaz az Orosz Vasutakkal és az OMK-val együttkísérleti projektet indított a blockchain használatáról. A technológiát arra használják, hogy figyelemmel kísérje a Vyksa Acélművekből származó áru - fémcsövek mozgását, amely az OMK része. Az elosztott nyilvántartás döntése a folyamat minden szakaszát jelzi, beleértve a csövek szállítását az üzemből, azok szállítását, az áruk elfogadását és az elosztást, a hibás elemek azonosítását. Ha a házasságot feltárják, az árut vissza kell küldeni.
Ezután az összes adat átkerül a felhőre. Amint a csövek készen állnak, a gyártó megjegyzi, hogy készen áll a szállításra. A vasúti vonatok bevonásával a közlekedési vállalat jelzi, hogy az áru tranzitban van. A kézbesítés után részletes információt kap a folyamatról, valamint a termékbizonyítványokat.
A technológiai megoldás magában foglalja az SAP Leonardo ésSAP Cloud Platform Blockchain, felhasználói felület - SAP Fiori. A projekt képviselői szerint a blockchain lehetősége gazdaságilag jobb, mint más javaslatok.
Rosneft, Gazprom, Transneft és drónok
Oroszország legnagyobb olaj- és gázipari vállalataihasználjon a Kalashnikov által gyártott pilóta nélküli légi járműveket a csővezetékrendszerek felügyeletére. Őket a Rosneft, a Gazprom Neft, a Gazprom, a LUKOIL, a Tatneft és a Transneft indították. A monitoring földrajz kiterjedt: Makhachkala, Surgut, Stavropol, Krasnodar, Saratov és Volgograd, valamint a májusi, Pravdinsk és Yugan mezők.
Az UAV-k hőkamerákkal és rendszerrel vannak felszerelvenavigáció, amely lehetővé teszi a csövek elhelyezkedésének becslését, és elmozdulás esetén küldjön egy technikuscsoportot a problémás területre. Ezenkívül sikeresen azonosították a csővezeték illegális bekötését és a szivárgást okozó csöveket. Minden hónapban a Kalashnikov drones 9,5 ezer és 11,5 ezer kilométer közötti hosszúságú csővezetékeket ellenőrzi.
Példa a csővezetékek ellenőrzésére használt drónra
Az említett UAV-k mellett Oroszországban is érvényesekpilóta nélküli rendszerek ZALA-T. A szakértők szerint a pilóta nélküli légi járművek használata lehetővé teszi a karbantartási munkák költségeinek mintegy 85% -os csökkentését.
A Gazprom pilóta nélküli járműveket használpotenciálisan olajtartalmú területek felmérése. A cég UAV-kat használ bizonyos helyeken a mágneses mezők jellemzőinek mérésére. Ha összehasonlítjuk az ilyen, hagyományos módszerekkel végzett vizsgálatok erőforrásköltségét, akkor az eszközök hozzávetőleg három-négyszer kevesebbet igényelnek – mind időt, mind pénzt.
British Petroleum és a tárgyak internete
A BP aktívan használja az IoT-t a megfigyeléshezkútjaik körülményei. A társaság még 2015-ben 650 olajtermelő kutat kapcsolt be a hálózatba. Minden kúthoz 30 érzékelő van telepítve, amelyek számos paramétert mérnek, beleértve a nyomást és a hőmérsékletet.
Ezután a platformokat összekapcsolták a felhővelA GE IoT szolgáltatása, a Predix, amely lehetővé teszi az információk elemzését, és nemcsak a kút, valamint az olaj- és gáztermelő platform egészének aktuális paramétereinek figyelését, hanem a közeljövő eseményeinek szimulálását is.
A tárgyak internetét mások aktívan használják.vállalatok, köztük az orosz. Először is, figyelemmel kell kísérni a fokozott veszélyt jelentő területeket és tárgyakat, ellenőrizni kell a személyi védőfelszerelések elérhetőségét és a balesetek esetén gyors reagálást. Ebben az esetben az IoT funkcionalitása nem különbözik más hasonló megoldásoktól - a személyi ruházat és felszerelés UWB-horgonyokkal van felszerelve, amelyek a LoRa hálózattal együttműködnek a rendszerrel. Ennek eredményeképpen csökken a vészhelyzetek száma a vállalkozásoknál - például megakadályozható az emberekre vonatkozó speciális felszerelések megütése, és a berendezések és anyagok kevésbé sérülnek.
Szaúd-Aramco és előrejelző elemzés
A világ legnagyobb olajipari vállalataAz olajtermelés és az olajkészletek mérete Szaúd Aramco projektet indított a technológiai megoldások megvalósítására az olaj- és gáztermelés folyamatában. A parcellák körbejárásakor az üzemeltetők tájékoztatást kapnak az aktuális helyszínen végrehajtott műveletekről, beleértve azokat a problémákat, amelyekre a válaszok most szükségessé válnak, vagy a közeljövőben megoldani kell. Így az üzemeltetőknek nem kell minden kutat megvizsgálniuk, elegendő csak a figyelmeztető információk megfigyelése, amelyekről a lemezre kerül.
Érdemes megjegyezni, hogy ez a folyamat csak számos technológia - a dolgok internete, a digitális ikrek, a modellezés és a vezeték nélküli hálózatok - kombinálásával lehetséges.
Shell és robotok
Shell, a világ egyik energiavezetőjeszektorban, néhány évvel ezelőtt kezdett robotokat használni a területén. A rendszert Sensabotnak hívják; ez egy távirányítós robot, amely képes olyan helyeken is működni, amelyek veszélyesek az emberre: például magas hőmérsékleten vagy gázszennyezettségben. A Sensabot robotok akár hat hónapig is megoldják a problémákat szervizelés nélkül.
A kezelők csatlakoznak a robotkamerákhoznézd meg, mi történik. Minden adatot nagy sebességű 4G vezeték nélküli hálózaton továbbítanak. A Shell most a robotok funkcionalitásának bővítését tervezi, hogy ne csak a szántóföldeken, hanem a termelési létesítményekben is használhatóak legyenek.
Chevron és audio / video analitika
A Chevron koraiolaj- és gázvezetékek szivárgásának észlelése. A fejlesztés alapja az akusztikus jelek és videofolyamok elemzése. A Katalizátor Programnak nevezett rendszer olyan fontos elemet is tartalmaz, mint az önálló tanulásra képes mesterséges intelligencia.
A csővezetékről érkező információk elemzéseA Catalyst Computing Center kismértékű szivárgást észlel, ami súlyos balesetveszélyt jelent. A problémák korai felismerésének köszönhetően sokkal gyorsabban kiküszöbölhetők.
Mit digitalizál és robotizál az ipar?
A technológiai megoldások használata a munkábanlehetővé teszi az olaj- és gázipari ágazat „digitalizált” vállalatai számára, hogy jelentősen növeljék a termelési arányokat. Ugyanakkor csökken a szinte bármilyen típusú vészhelyzet (szivárgás, kibocsátás, munkavállalói sérülés) száma. A vállalat működési tevékenységének hatékonysága is növekszik, ami a szinte valamennyi kulcsfontosságú üzleti mutató pozitív változásából adódik.
Az intelligens technológia előnyei
A szakértők szerint nagyszabású megvalósításA modern technológiák az olaj- és gáziparban mintegy 30% -ra növelhetik a globális olaj- és gázipari növekedést. Becslések szerint az új technológiákkal és módszerekkel való munka során 5–7% -kal növelheti a területfejlesztési hatékonysági mutatót, ugyanakkor akár 25% -kal csökkentheti az olaj kitermelésének költségeit, beleértve az energiamegtakarítást is.
A következő évek fő trendje -az ember maximális kizárása a technológiai folyamatokból. A robotizálás mind az egyéni egységekre, mind az ipari területekre általában hatással lesz. Például a potenciálisan olaj- és gázrégiók tanulmányozása vagy a fúrólyukak fúrásának folyamata a lehető legjobban automatizálható a távirányító szervezésével. Egy másik fontos szempont az, hogy fokozzuk a teljes olaj- és gázipar környezeti hatásainak ellenőrzését. Az emberi beavatkozást és annak a természetre gyakorolt hatását a mezők feltárásánál, az olaj kitermelésénél és finomításánál minimálisra kell csökkenteni a környezeti helyzet operatív ellenőrzése miatt, ami nem lehetséges az átfogó IoT megoldások alkalmazása nélkül.
A modern megoldások csak akkor lesznek hatásosak, amikornem csak a technológiai, hanem az olajipari vállalatok üzleti folyamatainak jelentős korszerűsítése. A maximális hatást a teljes olaj- és gázipar átalakítása biztosítja a jogszabályi és szabályozási keretek kiigazítása, az IoT megoldások használatára vonatkozó új szabványok bevezetése és a technológiai folyamatok ellenőrzése alapján. Hosszú és gazdaságilag nem hatékony az az opció, amikor minden egyes olajipari vállalat saját próbáját és hibáját az egyes üzleti folyamatok részleges digitalizálásával végzi. A digitalizálás lehetőséget nyújt arra, hogy az olaj- és gázkitermelés és -feldolgozás modern technológiáinak legjobb gyakorlatait megszilárdítsa, egyesítse a vállalatok erőfeszítéseit az új technológiák megvalósítása, a képzett személyzet felkészítése és az orosz vállalatok versenyelőnyeinek növelése a világpiacon.