هیچ محصولی در سبدخرید نیست.
تاثیرات و کاربردهای اینترنت اشیا در صنعت نفت
اینترنت اشیا در آینده چهره صنعت نفت و گاز را نیز همانند سایر صنایع دگرگون خواهد کرد. با کاهش قیمت نفت و پایین آمدن حاشیه سود، شرکتهای نفتی ناگزیر به کاهش هزینههای خود هستند.
با استفاده از فناوری اینترنت اشیا میتوان با کاهش نیروی انسانی موردنیاز، کاهش زمان عملیات و کم کردن ریسک خطرات، اقدام به کاهش هزینه ها نمود. به طور خاص، ایمنی یکی از مهمترین دغدغه های کارکنان صنعت نفت است که با استفاده از فناوری اینترنت اشیا، میتوان خطراتی را که پتانسیل رخ دادن دارند، پیش از تبدیل آنها به خطرات یا مشکلات حاد مهار نمود.
شاید بتوان آنالیز و تصمیمگیری Real-Time را به عنوان یکی از مهمترین کاربردهای اینترنت اشیا در صنعت نفت و گاز عنوان نمود. دریافت آنلاین اطلاعات تولید و داده های دریافتی از تجهیزات و دارایی ها کمک میکند که با اتخاذ تصمیمهای مناسب، بازدهی بهبود پیدا کند که حتی افزایش اندک آن میتواند تأثیر اقتصادی قابل توجهی بر روی پروژه داشته باشد. به عنوان مثال، شرکت ها می توانند در حین حفاری چاه های جدید، با دریافت همزمان و آنالیز داده های تولید چاه های مجاور به همراه داده های چاه در حال حفاری، استراتژی حفاری را تغییر داده و بدینوسیله تولید را 6 تا 8 درصد افزایش دهند. برای این کار بستری از اینترنت اشیا در چاه ها موردنیاز است که حجم عظیم داده های دریافتی را به اطلاعات مفید و کاربردی تبدیل نماید. در ادامه، چند مورد از کاربردهای اینترنت اشیا در صنعت نفت ذکر شده است. یکی از چالش های موجود در این زمینه این است که شرکت هایی که در حال اجرای پایلوت یا کامل این مورد هستند، هنوز مایل نیستند نتایج کار خود را منتشر کنند و همین موجب شده بسیاری از جزئیات در دسترس نباشد.
فراز آوری مصنوعی
یکی از کاربردهای ویژه اینترنت اشیاء در فرازآوری مصنوعی نفت می باشد که در ادامه دو نمونه اجرا شده آن مورد بررسی قرار گرفته است:
در سال ۲۰16 همزمان با کاهش قیمت نفت، شرکت OMV در میدان Matzen اتریش با کاهش میزان تولید رو به رو شد. این میدان دارای 1۰۰۰ چاه در محدودهای به وسعت ۲4۰۰ کیلومتر مربع میباشد. 47 درصد چاههای میدان دارای هشداردهنده ها و کنترل کننده های آنلاین هستند، اما 53 درصد چاه ها که از نوع Stripper بوده و اغلب پمپ های کلهاسبی7 بر روی آنها نصب شده، دارای هیچگونه رابط آنلاین نبوده و برای چک کردن آنها، تنها بازدیدهای منظم دورهای صورت میگیرد. بر مبنای تحلیلهای OMV، سیستم اتوماسیون مبتنی بر اینترنت اشیا، نسبت به سایر روشها مثل سامانه اسکادا 8 یا 8DCS میتواند هزینه کمتر و بازدهی بالاتری در نظارت دائمی بر عملکرد پمپهای کله اسبی برای بهینه کردن تولید داشته باشد. این کار برای اولین بار و به صورت پایلوت با موفقیت اجرا شده است.
به کمک ساختار طراحی شده، کاربر میتواند: اطلاعات حسگرها را بهصورت Real time از چاه، جریان برق، فشار و .. مشاهده کند. مقادیر حداقل و حداکثر را برای پارامترهای اندازه گیری شده تعیین کند تا در صورت تجاوز از آن محدوده، پمپ یا وسیله مربوطه خاموش شود.
چرخه های مشخصی را برای نظارت بر پمپ کله اسبی تعیین کند. در مجموع پروژه اجرا شده از جهات مختلف مانند افزایش بازده، کاهش زمانهای توقف تولید و افزایش امنیت میدان برای شرکت OMV حائز اهمیت بوده، باعث کاهش هزینه های مختلف شرکت از جمله هزینه تعمیرات و نظارت گردید. مثال دوم از کاربرد اینترنت اشیا در فرازآوری مصنوعی، بهینه کردن تعداد استروکهای پمپ میباشد. سرعت کمتر استروک پایین نسبت به استروک بالا، باعث بهبود عملکرد پمپ در چاههای افقی میشود.
برای این کار استفاده از روشهای یادگیری ماشین مورد نیاز است که این مورد با آنالیز عملکرد چند ساعته پمپ جهت بهینه کردن سرعت آن قابل تحقق میباشد. بر اساس مطالعهای که روی 8 چاه و سه میدان انجام شد، بهینه سازی استروکهای پمپ میتواند ضمن حفظ تولید نفت، تعداد استروک ها را تا 4۰ درصد کاهش دهد.
در این مطالعه موردی که در مورد یک میدان دریایی انجام شده است، حسگرهایی روی بدنه پمپ نصب شده تا سرعت روتور پمپ و دمای Bearings به سیستم مدیریت میدان ارسال شده، آنالیز لازم به صورت Real time انجام شده و نتایج در مرورگر وب نمایش داده شوند(که بدین معنی است که کاربر نیاز به نصب نرم افزار خاصی ندارد). بر مبنای آنالیز انجام شده تصمیمات لازم گرفته میشود که تنظیمات پمپ مثل تعداد استروکهای آن تغییر کند و یا اینکه پمپ تعمیر شود.
پایش خطوط لوله
شرکت شل ۱۲ نمونه ای از اینترنت اشیا را برای مانیتور کردن خطوط لوله انتقال نفت در دلتای نیجر راه اندازی کرده است. برای این کار از همکاری شرکت شل با شرکت تولیدکننده تجهیزات Koncar، شرکت تأمین کننده تجهیزات ارتباطی Ingenu و شرکت خدمات فناوری Upland Consulting میسر شده است. هدف اصلی این است که در صورت وقوع مواردی از قبیل سرقت نفت، خرابکاری یا نشت خطوط لوله، بتوان محل دقیق نشتی را در کوتاه ترین زمان ممکن بدون دخالت انسان در این مناطق ناامن پیدا کرد. دقیقا مشخص نیست که شل با نصب این تجهیزات چه قدر توانسته در هزینه های خود صرفه جویی کند. اما با توجه به اینکه در در سال ۲۰17 حدود ۱۰۰ کیلومتر از خطوط لوله شل در نیجریه مورد حمله های خرابکارانه قرار گرفته است، قطعاً استفاده از این تکنولوژی توانسته هزینه های نگهداری از خطوط لوله نفت را به شکل قابل ملاحظه ای کاهش دهد.
افزایش عمر تجهیزات
در صنعت نفت برای کاهش هزینه ها به خصوص در میادین دریایی، برخی تجهیزات بیش از عمر مفید خود مورد استفاده قرار میگیرند. برای مثال ممکن است عمر تجهیزات ۲۰ سال باشد، اما به مدت ۲۵ سال مورد استفاده قرار گیرد. اگر چه این کار ریسک عملیات را بالاتر میبرد، اما به کمک تکنولوژیهای نوین مثل اینترنت اشیا میتوان به صورت مداوم از سلامت تجهیزات باخبر شده و استراتژی مناسب نگه داشت و آن را تدوین نمود. به عنوان نمونه، در یک پروژه دریایی که پمپ در حال خراب شدن بوده، به جای اندازه گیری مداوم پارامترهای فیزیکی مثل سایش روتور پمپ، پارامترهای غیرمستقیم از قبیل مقدار رو به افزایش مواد خنک کننده و روان کننده اندازه گیری شده و توسط اینترنت اشیا کنترل شده اند. با اندازهگیری این پارامترها میتوان زمان تقریبی تعویض پمپ را تخمین زده و از توقف تولید نفت در اثر خراب شدن ناگهانی پمپ جلوگیری کرد. با این کار هزینه های مذکور از 18 میلیون دلار به 3 میلیون دلار کاهش یافته است.
بهبود عملکرد تجهیزات
بررسی آنلاین داده های دریافتی از تجهیزات نفت و گاز و آنالیز آنها باعث بهبود عملکرد و اطمینان نسبت به صحت کارکرد آنها (پیش از بازدیدهای دورهای) میشود. با آنالیز داده های دریافتی از حسگرها مانند اطلاعات دما، فشار و نرخ جریان میتوان متوجه تغییرات در شرایط عملیاتی دستگاه ها و عدم تطابق عملکرد واقعی با عملکرد اسمی آن شد. تشخیص سریع شرایط غیرعادی تجهیزات باعث میشود که دورهه ای خرابی تجهیزات طولانی تر شده و میزان خسارات کمینه شود. شرکت BP به همراه General electric بستری را در قالب اینترنت اشیا فراهم نموده که به کمک آن تعداد خرابی و توقف در عملیات دریایی کاهش مییابد.
نتیجه گیری
سیستم اینترنت اشیا، تنها یک سامانه اسکادای ارتقا یافته نیست، بلکه سیستمهای اختصاصی هزینه بر را با یک سیستم دسترسی باز جایگزین میکند. با این حال هنوز در بسیار موارد، توجهی چندانی به سیستم اینترنت اشیا نشده و در عوض ترجیح داده میشود که سیستمهای فعلی بهبود یابد.