Naftos ir dujų gavybos procesai ir technologijos nuolat tobulėja, taip pat ir su jais susiję procesai
Šaltinis: habr.com
Bet kokie plastikiniai - sintetiniai audiniai,plastikiniai langai, pakavimo medžiagos, vandens vamzdžiai, elektroninių prietaisų dėklai, medicinos įranga ir daug daugiau yra naftos chemijos produktai. Šių produktų paklausa nuolat auga, o naftos ir dujų gamybos paklausa didėja.
Pagrindinis išteklių tiekimo proceso apribojimas yrarinka yra tiesioginis jų grobis. Tam, kad laukas duotų maksimalią išteklių grąžą, reikalingi modernūs ir aukštųjų technologijų metodai naftos ir dujų gavybai. Technologijos leidžia padidinti naftos išgavimo koeficientą nuo įprastų 30 iki 70%, o naujų gręžinių debitą padidinti iki 100–150 tonų per dieną, padidinant naftos išgavimą pagal rinkos poreikius.
Visos sritys modernizuojamos ir tobulinamos.naftos ir dujų pramonė: indėlių tyrimas ir plėtra, kasyba ir rafinavimas. Susijusios ir susijusios sritys, įskaitant pramoninę saugą, įrangos remontą ir priežiūrą, logistiką ir naftos produktų transportavimą.
Svarbiausios pastarojo meto tendencijos yra šių technologijų integravimas į naftos gamybos procesus:
- Daiktų internetas - duomenų rinkimas iš jutiklių realiu laiku, siekiant automatizuoti technologinius procesus.
- Maksimalus procesų robotizavimas ir žmogaus veiksnio pašalinimas.
- Virtuali ir papildoma realybė, 3D, kai atliekama įrangos priežiūra.
- 3D lauko reikmenų spausdinimas tiesiai lauke.
- Dirbtinis intelektas ir mašinų mokymasis spartesniam sprendimų priėmimui avarinėse situacijose gamyboje.
- Matavimo ir registravimo prietaisų tobulinimas (šulinių bandymų tipas – „aukštosios technologijos“) gręžimo proceso metu.
- Rezervuaro modeliavimas, gręžimo procesas ir daugiapakopių hidraulinių lūžių planavimas pagal didelius duomenis.
- Perėjimas prie modulinių gręžimo įrenginių sumaksimali automatizacija ir padidėjęs saugumas, mažas triukšmas ir komfortas darbuotojams. Tokio įrenginio kelionės laikas sumažinamas nuo pusės iki dviejų mėnesių iki vienos savaitės.
- Vaizdo analizė ir techninė vizija, skirta pagerinti darbo efektyvumą.
- Naftos kompanijų sąveika, keitimasis informacija su sandorio šalimis naudojant „blockchain“ technologiją.
Dalyvavimas įmonėje didesnio skaičiaus portfelyjetechnologija suteikia didelį konkurencinį pranašumą. Įmonės turi galimybę sumažinti darbo sąnaudas ir pasiūlyti paslaugas mažesnėmis kainomis, taip padidindamos galimybes gauti sutartį.
Ar tai tik teorija?
Ne, visi pagrindiniai pramonės žaidėjai jau naudojasiviena ar kita iš aukščiau išvardytų technologijų. Įdomu tai, kad nauji produktai pristatomi ne tik IT sprendimų lygmeniu. Visas naftos gavybos sektorius modernizuojamas.
- Ryškus pavyzdys yra perėjimas prielūžimo technologija. Metodas yra sukurti dirbtinįplyšius, kad dujos ar nafta, taip pat naftos turintys produktai greičiau judėtų pro juos į gręžinio dugną. Dėl to žymiai padidėja alyvos atgavimo koeficientas. Anksčiau technologija nebuvo naudojama dėl brangumo, tačiau dabar ji vis dažniau naudojama tiek seniai plėtojamose, tiek naujose srityse.
- Įrenginiai, naudojami gręžimui, tampa moduliniai- surinkti kaip LEGO kaladėlės,Be to, konkrečioms užduotims galite sukurti konkrečius sprendimus tiesiog pridėdami arba pašalindami tam tikrą elementą. Moduliškumas padidina efektyvumą ir sumažina ekonomines išlaidas montavimo metu, taip pat perkeliant įrangą iš vienos vietos į kitą. Gręžimo įrenginių įrangos teisingas veikimas stebimas naudojant LoRa technologiją, kuri ypač išpopuliarėjo per pastaruosius penkerius metus.
- Parengiamos 3D spausdinimo technologijos., kuri leidžia gaminti atsargines dalis,agregatų dalys atokiose vietose su minimaliu laiku, nereikalaujant brangaus pristatymo. Žinoma, vietinės įmonės dažniausiai turi tam tikrus atsarginių dalių atsargas įrangai, tačiau kartais sugenda daiktai, kurių nėra rezerve, ir laukiant atsarginių dalių tenka stabdyti visą kompleksą. Pristatymas užtrunka, nutrūksta gamybos procesas, įmonė patiria nuostolių. Jei dalis gali būti pagaminta vietoje, prastovos yra minimalios. Ši veikimo schema tik bandoma kaip „pilotai“, tačiau ji jau naudojama kitose srityse, įskaitant astronautiką.
- Skaitmeninis indėlis padvigubėjatampa vis paklausesni.Tokiam „dvyniui“ sukurti yra sukurtas matematinis šulinio modelis, įranga ir logistikos schemos. Analizuojama bendra situacija, po to sukuriamas ekonominis modelis, parodantis, kurie veiklos metodai yra efektyvūs konkrečiai sričiai, o kurie ne. Duomenų atnaujinimas skaitmeniniuose dvyniuose yra viena iš svarbiausių užduočių, kurią gali išspręsti daiktų interneto technologijos.
- Aktyviai naudojamas duomenų analizeimašinų mokymasis. Tai leidžia įvertinti naujų galimybių potencialąlaukai – sistema labai tiksliai prognozuos naftos ir dujų atsargų prieinamumą, apskaičiuodama apytikslius kiekius. Dėl to lauko duomenų analizės ekspertų darbas gali sutrumpėti nuo šešių mėnesių iki vos kelių valandų. Kol kas tokių pokyčių yra nedaug ir jie visi yra bandymai.
- Nuspėjamoji analizėkur naudojamas mašininis mokymasis, padedanumatyti įrangos veikimo režimus. Įranga (pavyzdžiui, transformatoriai, siurbliai, elektros varikliai ir uždarymo vožtuvai) aprūpinti jutikliais, kurie nuolat renka duomenis ir perduoda juos apdoroti į centrinę sistemą. Atlikusi analizę, sistema gali nustatyti, kad variklis suges per 20 valandų esant esamam triukšmo, apkrovos ir vibracijos lygiui, todėl reikia imtis veiksmų apkrovai sumažinti ir suplanuoti techninę priežiūrą. Jei anksčiau į vietą buvo siunčiami remonto darbuotojai, kad išspręstų gamybos sustabdymą ar avariją, kilusią dėl elektros variklio gedimo, dabar technikai gali numatyti problemas ir sumažinti riziką.
Populiarus naudojimo scenarijus RusijojeDaiktų internetas - alyvos aušinimo įrenginių, naudojamų naftos perdirbimo procese, stebėjimas. Jutiklių surinkta informacija analizuojama ir naudojama nuspėjamoje analizėje, kad būtų išvengta aušinimo sistemų gedimų.
Visiško naftos įmonės skaitmeninimo uždavinysyra labai sudėtinga, nes būtina organizuoti patikimų ir nuoseklių duomenų rinkimo ir keitimosi informacija procesus tarp kasybos, perdirbimo ir rinkodaros padalinių, pageidautina realiu laiku. Ir tai yra tūkstančiai skyrių ir šimtai tūkstančių darbuotojų. Informacinio modelio, skirto padalinių sąveikai, sukūrimas kainuoja nemažus pinigus, todėl visiškai skaitmeninio lauko projekto įgyvendinimas kartais yra brangus net ir dideliems žaidėjams. Remiantis statistika, IT kaštų lygis naftos įmonėse gali siekti 1,5–3% pelno, tačiau net ir tokios reikšmingos finansinės galimybės negarantuoja greitos ir sėkmingos skaitmenizacijos.
Nepaisant to, yra daug įdomių atvejų, kai naftos bendrovės paskelbė, kad jos yra sėkmingos rinkoje.
„Gazprom Neft“, RFID ir „Blockchain“
Praėjusiais metais „Gazprom Neft“ dalyvavobandomąjį projektą, skirtą blokų ir daiktų interneto diegimui logistikos srityje. Pirktiems vožtuvams sumontuoti RFID žymenys ir palydovinio padėties nustatymo jutiklis. Radijo žymės užfiksuoja vožtuvų judėjimą nuo gabenimo Velikio Novgorodo iki saugyklos bazės Murmanske. Operatoriai gavo tokius duomenis kaip krovinio judėjimo greitis, sustojimų skaičius ir trukmė.
Iš įrenginių gauti duomenys buvo įrašytiišmanioji sutartis naudojant „blockchain“ technologijas. Taip pat buvo perduota informacija apie krovinių saugojimo ir transportavimo operacijas iš Prirazlomnaya platformos Pečorų jūroje. „Blockchain“ užtikrino neatskiriamą ryšį tarp fizinio pristatymo ir visų susijusių procesų, įskaitant dokumentų srautą.
Surgutneftegaz ir blockchain
Surgutneftegaz kartu su Rusijos geležinkeliais ir OMKpradėjo bandomąjį blokų grandinės naudojimo projektą. Ši technologija naudojama stebėti krovinių - metalinių vamzdžių judėjimą iš „Vyksa Steel Works“, kuri yra OMK dalis. Paskirstyto registro sprendimas žymi visus proceso etapus, įskaitant vamzdžių iš gamyklos vežimą, jų transportavimą, prekių priėmimą ir paskirstymą, trūkumų turinčių elementų identifikavimą. Jei santuoka atskleidžiama, prekės siunčiamos atgal.
Tada visi duomenys perkeliami į debesį. Kai tik paruošiama vamzdžių partija, gamintojas atkreipia dėmesį į pasirengimą vežti. Įtraukiant traukinių geležinkelius, transporto įmonė praneša, kad prekės yra tranzitu. Po pristatymo išsami informacija apie procesą siunčiama į debesį, taip pat produkto sertifikatus.
Technologinis sprendimas apima SAP Leonardo ir„SAP Cloud Platform Blockchain“, vartotojo sąsaja - „SAP Fiori“. Projekto atstovų teigimu, galimybė blokuoti grandinę yra ekonomiškai pranašesnė už kitus pasiūlymus.
„Rosneft“, „Gazprom“, „Transneft“ ir dronai
Rusijos didžiausios naftos ir dujų bendrovėsnaudoti nepilotuojamus orlaivius, pagamintus „Kalashnikov“, stebint vamzdynų sistemas. Juos pradėjo „Rosneft“, „Gazprom Neft“, „Gazprom“, „LUKOIL“, „Tatneft“ ir „Transneft“. Monitoringo geografija yra plati: Makhachkala, Surgutas, Stavropolis, Krasnodaras, Saratovas ir Volgogradas, taip pat gegužės, Pravdinsko ir Jugano laukai.
UAV įrengti šiluminiai vaizdai ir sistemanavigacija, leidžianti prietaisams įvertinti vamzdžio vietą ir, jei tai yra poslinkis, siųsti probleminių sričių technikų komandą. Be to, jie sėkmingai nustatė neteisėtus jungiamuosius vamzdžius ir pažeidžia vamzdžius, kurie sukelia nuotėkį. Kiekvieną mėnesį Kalashnikovo dronai tikrina 9,5 tūkst. Iki 11,5 tūkst. Km ilgio vamzdynus.
Drono, naudojamo vamzdynams stebėti, pavyzdys
Be minėtų UAV Rusijojenepilotuojamos sistemos ZALA-T. Ekspertų teigimu, nepilotuojamų orlaivių naudojimas leidžia sumažinti priežiūros darbų išlaidas apie 85%.
„Gazprom“ naudoja nepilotuojamas transporto priemonespotencialiai naftos turinčių vietovių tyrimai. Bendrovė naudoja UAV, kad išmatuotų magnetinių laukų charakteristikas tam tikrose vietose. Jei palygintume tokių tyrimų, atliekamų tradiciniais metodais, išteklių sąnaudas, prietaisams reikia maždaug tris keturis kartus mažiau – ir laiko, ir pinigų.
„British Petroleum“ ir „daiktų internetas“
BP aktyviai naudoja IoT stebėjimuijų šulinių sąlygos. Dar 2015 metais įmonė prie tinklo prijungė 650 naftos gavybos gręžinių. Kiekviename šulinyje sumontuota 30 jutiklių, kurie matuoja daugybę parametrų, įskaitant slėgį ir temperatūrą.
Tada platformos buvo prijungtos prie debesiesGE „IoT“ paslauga „Predix“, leidžianti analizuoti informaciją ir ne tik stebėti esamus gręžinio bei visos naftos ir dujų gavybos platformos parametrus, bet ir imituoti įvykius artimiausioje ateityje.
Daiktų internetas aktyviai naudojamas kitiems.įmonių, įskaitant rusų. Visų pirma, norint stebėti padidėjusio pavojaus sritis ir objektus, kontroliuoti asmeninių apsaugos priemonių prieinamumą tarp darbuotojų ir greitą reagavimą nelaimingų atsitikimų atveju. Šiuo atveju IoT funkcionalumas labai skiriasi nuo panašių sprendimų bet kurioje kitoje srityje - personalo drabužiai ir įranga yra aprūpinti UWB inkarais, kurie sąveikauja su sistema naudojant „LoRa“ tinklą. Dėl to sumažėja nelaimingų atsitikimų įmonėse skaičius, pvz., Užkertamas kelias žmonių specialios įrangos pataikymui, įranga ir medžiagos yra mažiau pažeidžiamos.
Saudo Arabijos „Aramco“ ir prognozavimo analizė
Didžiausia naftos kompanija pasaulyjenaftos gavyba ir naftos atsargų dydis Saudo Arabija pradėjo įgyvendinti technologinių sprendimų naftos ir dujų gamybos procese projektą. Eidami aplink sklypus operatoriai gauna informaciją apie veiksmus, esančius dabartinėje vietoje, įskaitant signalus apie problemas, kurioms reikia atsako dabar, arba artimiausioje ateityje reikalingas sprendimas. Taigi operatoriams nereikia ištirti visų šulinių, pakanka stebėti tik tas įspėjamąsias informacijos, apie kurias eina į plokštelę.
Pažymėtina, kad šis procesas yra galimas tik derinant daugybę technologijų - daiktų internetą, skaitmeninius dvynius, modeliavimą ir bevielius tinklus.
Shell ir robotai
Shell, vienas iš pasaulio energetikos lyderiųsektoriuje, prieš keletą metų savo srityse pradėjo naudoti robotus. Sistema vadinama Sensabot; tai nuotoliniu būdu valdomas robotas, galintis veikti žmonėms pavojingose vietose: pavyzdžiui, esant aukštai temperatūrai ar užterštoms dujoms. „Sensabot“ robotai sprendžia problemas iki šešių mėnesių be priežiūros.
Operatoriai prisijungia prie robotų kamerųpamatyti, kas vyksta. Visi duomenys perduodami didelės spartos 4G belaidžiu tinklu. Dabar „Shell“ planuoja išplėsti robotų funkcionalumą, kad juos būtų galima naudoti ne tik laukuose, bet ir gamybinėse patalpose.
„Chevron“ ir garso / vaizdo analizė
Chevron naudoja ankstyvąnuotėkių iš naftos ir dujotiekių aptikimas. Kūrimo pagrindas – akustinių signalų ir vaizdo srautų analizė. Katalizatoriaus programa vadinama sistema taip pat apima tokį svarbų elementą kaip dirbtinis intelektas su galimybe mokytis savarankiškai.
Analizuojant iš vamzdyno gautą informaciją„Catalyst Computing Center“ aptinka nedidelius nuotėkius, galinčius patirti didelę avariją. Dėl ankstyvo problemų aptikimo, juos galima greičiau pašalinti.
Ką digitalizuoja ir robotizuoja pramonė?
Technologinių sprendimų panaudojimas darbe„skaitmeninti“ naftos ir dujų sektoriaus įmonės gali žymiai padidinti gamybos apimtis. Tuo pačiu metu sumažėja beveik bet kokių avarinių incidentų (nuotėkių, išmetimų, darbuotojų sužalojimų) skaičius. Bendrovės veiklos efektyvumas taip pat didėja, o tai matyti iš teigiamų pokyčių beveik visuose pagrindiniuose verslo rodikliuose.
Pažangios technologijos privalumai
Pasak ekspertų, didelio masto įgyvendinimasŠiuolaikinės naftos ir dujų pramonės technologijos gali padidinti pasaulio naftos ir dujų kiekį iki maždaug 30%. Apskaičiuota, kad dirbant su naujomis technologijomis ir metodais, galite padidinti lauko plėtros efektyvumo rodiklį 5–7%, tuo pačiu sumažinant naftos gavybos išlaidas iki 25%, įskaitant energijos taupymą.
Pagrindinė ateinančių metų tendencija -maksimalus žmogaus atskyrimas nuo technologinių procesų. Robotizacija paveiks ir atskirus vienetus, ir apskritai pramonines vietas. Pavyzdžiui, potencialiai naftos ir dujų regionų tyrimas arba šulinių gręžimo procesas bus kiek įmanoma automatizuotas organizuojant nuotolinio valdymo sistemą. Kitas svarbus dalykas yra padidinti visos naftos ir dujų pramonės poveikio aplinkai kontrolę. Žmogaus įsikišimas ir jo poveikis gamtai tiriant laukus, naftos gavybą ir rafinavimą turėtų būti kuo labiau sumažintas dėl aplinkosaugos situacijos kontrolės, kuri neįmanoma neįgyvendinant išsamių ITT sprendimų.
Šiuolaikiniai sprendimai bus veiksmingi tik tada, kaiesminis ne tik technologinių, bet ir naftos bendrovių verslo procesų modernizavimas. Didžiausias poveikis gali būti pasiektas pertvarkant visą naftos ir dujų pramonę, atsižvelgiant į teisinės ir reguliavimo sistemos koregavimus, naujų standartų taikymą DI interneto sprendimų naudojimui ir technologinių procesų kontrolei. Pasirinkimas, kai kiekviena naftos bendrovė vykdys savo bandymus ir klaidas, dalinai skaitmenindama individualius verslo procesus, yra ilgas ir ekonomiškai neefektyvus. Skaitmeninimas suteiks galimybę konsoliduoti geriausias šiuolaikinių naftos ir dujų gavybos ir perdirbimo technologijų praktikas, sujungti įmonių pastangas diegti naujas technologijas, parengti kvalifikuotus darbuotojus ir padidinti Rusijos įmonių konkurencinius pranašumus pasaulio rinkoje.