Số hóa giúp kéo dài tuổi thọ cho nền kinh tế Hydrocarbon

Số hóa ngành công nghiệp dầu và khí gas giúp chúng ta giải quyết được hai thách thức: đơn giản hóa quá trình khai thác dầu và đồng thời kéo dài tuổi thọ của hydrocarbons trong hơn một thập kỷ. Tuy nhiên, nhìn chung các công ty dầu khí và sản xuất vẫn còn bảo thủ trong quy trình tối ưu hóa sản xuất nên mới chỉ có số lượng nhỏ các công ty thử nghiệm trí tuệ nhân tạo AI.

Tại sao lại lựa chọn số hóa?

Mỏ dầu thông minh là một tập hợp các hệ thống phần mềm và phần cứng được sử dụng để quản lý một bể chứa dầu và thúc đẩy sản xuất hydrocarbon theo thời gian. Hệ thống này dựa trên việc quan tâm đến số lượng dầu cho vào và gia hạn tối đa tuổi thọ hoạt động dự trữ, chủ yếu bằng cách tăng khối lượng khai thác của toàn bộ quá trình thông qua công nghệ.

Số hóa quản lý mỏ chứa dầu đang giúp các công ty giảm chi phí sản xuất năng lượng. Triển khai các công nghệ thông minh trong ngành dầu khí đang được thúc đẩy bởi giá thành thấp, có tính cạnh tranh từ các loại tài nguyên năng lượng khác và chính sách của chính phủ. Ví dụ, ở Na Uy, luật pháp yêu cầu các công ty giảm 50% lượng khí thải carbon dioxide trong 30 năm.

Các bước cần thực hiện

Có một số giai đoạn bắt buộc trong việc phát triển các mỏ dầu thông minh. Việc đầu tiên là tạo ra các mô hình giếng khoan ở giai đoạn phát triển và ghi lại các số liệu khác nhau trong quá trình sản xuất. Trong giai đoạn thứ hai, chúng được biến thành một mạng, Internet vạn vật (IoT), mạng này sẽ được mô phỏng về các trường hợp rò rỉ khác nhau và được đào tạo về các loại ứng phó khẩn cấp.

Các công nghệ thông minh sẽ cung cấp quyền truy cập từ xa vào tất cả các thiết bị và cho phép chuẩn đoán tình trạng của mỏ dầu. Một tính năng khác của mỏ dầu thông minh là cung cấp năng lượng thông minh, bao gồm các hệ thống phân phối điện linh hoạt, đo lường chi tiết và khả năng kiểm soát mức tiêu thụ năng lượng. Vì vậy, mô hình tích hợp, lập kế hoạch tích hợp và giảm thiểu yếu tố con người đều trở thành những đặc điểm nổi bật của mỏ dầu thông minh.

Lợi ích của mỏ dầu thông minh

Các chuyên gia tư vấn hàng đầu cho rằng lợi ích tổng thể từ việc thực hiện mỏ dầu thông minh là giảm 7 đến 10% chi phí vận hành, là kết quả của việc tối ưu hóa công việc và giảm sản lượng. Theo Gartner, áp dụng mỏ dầu thông minh có thể giúp các công ty dầu mỏ giảm 5% chi phí và tăng sản lượng sản xuất thêm 2%; CERA tin rằng tỷ lệ dầu và khí gas tăng thêm trong một mỏ dầu thông minh là từ 1 đến 6%, trong khi thời gian ngừng hoạt động của giếng dầu giảm từ 1 đến 4% với mức tiết kiệm 25% cho người lao động. Các chuyên gia cho rằng sẽ có thể tăng sản lượng dầu toàn cầu từ 30 đến 50% do sự chuyển đổi sang các công nghệ thông minh thế hệ tiếp theo.

ExonnMobil - đạt thêm được 50% năng suất nhờ áp dụng mỏ dầu thông minh

Một trong những động lực để số hóa ngành công nghiệp dầu mỏ là sự phát triển của các khu vực khó tiếp cận, chủ yếu là ngoài khơi. ExxonMobil đã ra mắt hỗ trợ khoan toàn diện, thời gian thực dựa trên dữ liệu ghi trước đó và cảm biến giàn khoan. Vấn đề dựa trên ba hoạt động: thu thập dữ liệu từ hàng trăm cảm biến ở đáy giếng và trên giàn khoan, chuyển dữ liệu nhận được thông qua trung tâm hỗ trợ hoạt động giếng khoan từ xa và cập nhật mô hình kỹ thuật số của giếng trong thời gian thực.

Do đó, công ty đã tăng 50% năng suất trong 5 năm qua với việc giảm 40% thời gian cần thiết để xây dựng các giếng mới, đồng thời giảm 10% NPT. Tháng 11 năm 2018, ExxonMobil cũng đã giới thiệu một nền tảng SMART by GEP® mới, bao gồm một giải pháp đám mây thống nhất duy nhất. Hệ thống có nhiều tính năng cho phép người dùng thực hiện các hành động chính ở một nơi, bao gồm quản lý hồ sơ nhà cung cấp hoặc theo dõi trạng thái hoạt động của nhà thầu chính.

Những trở ngại trong việc áp dụng số hóa

Trở ngại đầu tiên là sự sẵn sàng của tổ chức: Các tổ chức có thật sự quan tâm đến số hóa? Ngành công nghiệp dầu khí là ngành cần nguồn vốn lớn và công nghệ hiện đại. Vì vậy, không phải ai cũng nhìn thấy triển vọng về việc tăng trưởng sản xuất thông qua số hóa.

Trở ngại thứ hai là sự sẵn sàng về công nghệ: Liệu kỹ năng về công nghệ thông tin hiện tại và trên hết là dữ liệu có đủ khả năng áp dụng cho số hóa không? Ví dụ, để có thể dự đoán về tương lai của 3 năm tới, AI phải được đào tạo về 10 năm dữ liệu lịch sử. Nếu công việc đó chưa được thực hiện hoặc chất lượng dữ liệu không đầy đủ, trước tiên người ta phải bắt đầu với việc thu thập dữ liệu.

Trở ngại thứ ba là cung cấp các sáng kiến về số hóa cho công ty. Trong một số lĩnh vực công nghệ, hiệu quả của việc giới thiệu các giải pháp kỹ thuật số là rất thấp, khoảng 1 đến 2%. Do đó, các công ty không thấy đáng để đầu tư một khoản tiền lớn để tìm kiếm các giải pháp.

Trở ngại cuối cùng là việc thực hiện các giải pháp mỏ dầu thông minh là rất khó. Một công ty có thể đã tự chuẩn bị, thu thập dữ liệu và xác định các lợi ích, nhưng vì nhiều lý do khác nhau, có thể như là khó khăn quá dẫn đến thực hiện dự án không thành công. Trường hợp giới thiệu Internet vạn vật vào ngành công nghiệp dầu mỏ, cũng có thể xảy ra một số rủi ro liên quan đến vấn đề an ninh mạng.

Cuộc cách mạng kỹ thuật số

Sự ra đời của các công nghệ hiện đại trong sản xuất dầu, đặc biệt là AI và IoT, giúp giảm chi phí khai thác tài nguyên và giúp tăng khả năng cạnh tranh với các nguồn năng lượng khác. Về lâu dài, hai công nghệ này sẽ giúp kéo dài tuổi thọ nguồn tài nguyên hydrocarbon ít nhất 50%. Hơn nữa, các công nghệ được phát triển trong ngành dầu cũng có thể áp dụng được cho các ngành công nghiệp khác. Ví dụ, các giải pháp IoT dầu khí có thể mang lại lợi ích cho ngành khai thác mỏ. Tuy nhiên, trong lĩnh vực công nghiệp, cuộc cách mạng này sẽ không thể thay đổi trong thời gian ngắn mà đòi hỏi nhiều thời gian và nỗ lực.