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物联网在石油和天然气行业的应用

时间:2023-03-17 17:14:16 科技观察

通过采用物联网应用,石油和天然气行业可以同时提高安全性和扩大利润,其中资产跟踪和预测性维护解决方案的影响最大。在地缘政治和气候变化紧张局势加剧的情况下,石油和天然气物联网应用甚至可能是获得竞争优势所必需的。几乎每篇关于石油和天然气(O&G)行业的文章都声称,我们可能多年都看不到每桶100美元的石油。将这种价格不确定性与下游石油和天然气公司(加工、销售和分销石油产品的公司)相结合,这些公司不再仅受益于有竞争力的价格,而且必须与越来越多寻求增强数字体验的客户竞争。这些问题在很大程度上促成了物联网在石油和天然气行业的采用。据麦肯锡称,到2025年物联网对经济的总潜在影响为$3.9T至$11.1T。鉴于未来十年采矿和O&G公司的潜在经济影响为$930B,O&G行业对利用物联网感兴趣也就不足为奇了。对于油气行业而言,油气物联网应用的优势在于通过一体化部署策略创造价值。物联网将使行业能够数字化、优化和自动化以前未连接的流程,从而节省时间、金钱并提高安全性。下面,我们将讨论物联网如何增加价值并将其应用于运营。远程服务通常,在容易接近的区域找不到油。随着安全和监管问题的增加,远程位置的提取位置和设备维护价格上涨,物联网使O&G公司能够随时随地管理从泄漏到紧急停机和远程现场操作的问题。如果没有连接的监控设备,现场发现和解决问题的速度会大大降低。由于非生产时间(NPT),上游产业(石油的最初发现和开采)每年损失数十亿美元。IoT可用于通过使用近乎实时的数据来预测故障和安排预防性维护来减少NPT。例如,大量的油藏数据可以与近乎实时的现场数据相结合,以规划井位和流量。可以优化流程并防止事故发生。预测性和预防性维护大多数O&G设施需要定期监测。这可以通过远程服务来实现,远程服务允许服务机构通过预测性维护对问题做出反应。由于每天监测油箱液位压力和流量以及各种其他控制,这些机器无法避免磨损,并且经常需要定期维修。预测性维护是根据设备的当前状态进行的。例如,如果线圈过热,则故障迫在眉睫,需要技术人员诊断原因。预测性维护允许O&G公司使用传感器远程监控设备,以就设备是否需要关闭、维修、更换等做出重要决策。收集数据的传感器会在机器需要维护时向公司发送警报,从而防止代价高昂的设备故障,从而浪费资金和人手。尽管预测性维护很重要,但通过利用物联网和制定维护策略,油气运营商能够跟踪零件和设备的劣化情况,从而增加通过预防性维护远程诊断问题的可能性。收集的数据通常被传送到云端,提供对现场最新数据的管理和访问。通过建立公司可以依赖的预测模型来优化执行,投资于预测性和预防性维护可以推动O&G公司领先于行业。健康与安全O&G站点通常位于危险和偏远地区,不利于工人的健康和安全。水库可被淹没在离岸3000米的深度,钻井平台可以远离离岸,靠近随时可能出现危险情况的断层线。根据疾病控制中心(CDC)的数据,2015年1月至2017年1月期间,O&G采掘工人发生了602起事故、481起住院治疗和166起截肢。危险的工作环境、石油钻井平台和天然气厂将受益于允许远程监控操作的物联网连接,无需个人前往现场,而不知道发生了什么、在哪里以及是否是一个安全的工作环境。这使公司能够更好地预测设备何时需要维修、跟踪钻井平台上的备件、查看炼油厂合同工是否经过认证可以在某些区域工作,并确定在发生事故时撤离的确切人数。例如,连接的传感器可以监控和检测泄漏,或者作为智能可穿戴设备集成到工作服中。远程传感器和无人机减少了O&G工作人员对设备进行物理监控的需要,而自主机器人钻井允许人员从钻台完全疏散,用于页岩气井的机器人移动平台正在开发中,遥控卡车正在成为常态用于石油和天然气的运输途径。可以想象,事故的代价可能很高。通过部署支持IoT的安全措施,O&G公司不仅可以确保员工安全,还可以减少企业责任并增加利润。资产跟踪和监控随着石油和天然气行业不断面临提高安全性和运营效率并产生可观回报的压力,资产跟踪和设备监控已成为增长最快的无线传感器网络石油和天然气物联网应用。由于油价剧烈波动,公司花费更多时间分析其投资和内部运营,以发现可以在哪些方面进行削减或改变,同时仍能维持业务并充分利用其资产。资产管理是行业的核心领域之一,可以显着影响运营绩效。通过优化生产并通过企业资产管理(EAM)使其更具可预测性,可以提高运营生产力。通过资产跟踪,资产被整合到一个单元中,使公司能够在同时监控多口井或站点的同时对其运营进行数字化转型。例如,泵故障可能会使公司损失300,000美元和一天的生产。物联网传感器可以更准确、更经济地监控关键管道设备。它使公司能够调查潜在的钻井地点,并准确指出更换泵和过滤器的位置,从而改进流程并提供更深入的了解。此外,传感器的使用使石油公司能够监控大量过程以及库存、油气运输。这些跟踪传感器提供有用的信息,因此公司可以确定有多少库存物资。如果物品丢失,可以使用物联网系统跟踪每个石油和天然气资产的确切位置。可能最重要的是近实时更新的优势,这要归功于GPS、卫星、蜂窝和其他连接解决方??案。O&G公司在世界各地设有站点,能够将其所有现场设备与陆上设备连接起来,通过物联网跟踪所有优质资产。资产管理使公司能够提高性能并部署具有最大输出的基础设施。通过将EAM集成到流程中,O&G公司可以利用有助于优化资产使用的应用程序,让员工能够简要了解日常运营、生产绩效、维护计划、库存等。随着收集的信息和数据量的增加,油田或天然气厂的负责人通常可以通过移动设备和/或应用程序全面了解运营情况。数据管理颠覆性技术和可访问数据的增加正迫使油气公司着手进行必要的数字化转型,以跟上新连接技术的步伐。借助数以百万计的连接设备,O&G公司将收集大量数据,使他们能够应用安全、高效和有效的实践,最终实现转型。然而,O&G公司面临的最大挑战之一是整合数据,因为它关系到数据质量以及获取所述数据并实时分析数据的能力,从而带来运营效益。大型炼油厂每天可以生成多达1TB的原始数据,而公用事业每天可以处理多达1.1B的原始数据。当公司的设备可能在有限的网络连接或高带宽成本禁止将数据发送到云的情况下远程操作时,这对公司从数据中获得洞察力提出了挑战。能源公司不断地从不同站点收集不同格式的数据,因此很难将所有数据复制到一个可以对其进行处理和分析的集中点。数据虚拟化获取各种数据源并将它们集成到一个逻辑数据库中供用户使用。数据虚拟化有利于从多个分布式源(传感器、相机、第三方影响者等)收集数据的任何人,因为数据源不必存储在本地。数据虚拟化旨在实时集成数据,因此无需将其物理存储在一个集中位置。这种按需集成的概念可在有人需要时提供对数据的即时访问。公司可以在不知道数据的物理位置或格式的情况下检索和处理数据。由于时间敏感的数据来自油田的平台生产和钻井平台,海上石油平台最常见的数据传输方式是通过卫星连接,将一天的数据传输到中央中心需要12天以上的时间地点。我们都知道,数据不经过分析和应用是没有用的。O&G公司可以将边缘计算集成到他们的流程中,以分析收集到的关键数据并应用发现的任何见解来提高生产力、准确性并降低风险。油田、管道、炼油厂和其他能源场所的数据管理和分析对于O&G行业的成功至关重要。数据在改进方面发挥着重要作用,例如增加正常运行时间和恢复率、做出更好的决策以及增强改进能力。石油和天然气领域物联网应用的未来在石油和天然气领域采用物联网应用将使该行业提高运营效率,近乎实时地满足需求,并促进业务增长。作为一个具有不同数据流的细分行业,O&G将受益于无缝框架,在该框架中,IoT应用程序和部署在整个生态系统(包括上游、中游和下游参与者)中得到密切监控。作为对经济贡献最大的资产密集型行业之一,O&G行业将从采用资产跟踪解决方案和预测性维护中获得天文数字的收益。这些应用甚至可能成为在全球油气市场保持竞争优势所必需的。