Hiện trạng và ứng dụng của IoT trong ngành dầu khí

Theo báo cáo của ResearchAndMarkets.com ., IoT toàn cầu trong thị trường dầu khí dự kiến ​​sẽ đạt 43,48 tỷ đô la vào năm 2024, tăng với tốc độ CAGR là 21,86% từ năm 2019 đến năm 2024. Tăng trưởng thị trường dự kiến ​​sẽ được thúc đẩy bởi nhu cầu gia tăng về hiệu quả hoạt động. đáp ứng các yêu cầu về năng lượng, gia tăng các cuộc tấn công mạng, và làm cạn kiệt khả năng sẵn có của chuyên gia lành nghề trong ngành dầu khí.

Internet of Things (IoT), với tư cách là một giải pháp tích hợp hệ thống, giúp tích lũy chuỗi giá trị dầu khí hoàn chỉnh trong một nền tảng hoạt động duy nhất, giải quyết những thách thức cụ thể lấy khách hàng làm trung tâm, cùng với sự cải thiện về hiệu suất tổng thể. Chuỗi giá trị dầu khí của các giải pháp IoT bao gồm cảm biến, truyền thông, đám mây, điện toán biên và quản lý dữ liệu. Việc giám sát và kiểm soát liên tục các hoạt động khai thác, sản xuất và vận chuyển với độ chính xác đang dần nâng cao mức độ chấp nhận các giải pháp IoT giữa các công ty dầu khí. Tiếp cận thông tin thời gian thực ở các địa điểm từ xa là nhu cầu chính của các công ty dầu khí, hiện đang được thực hiện với sự trợ giúp của các cảm biến thông minh, và do đó, mang lại cái nhìn sâu rộng về hiệu suất quy trình.

Sự thâm nhập thị trường nhanh chóng của công nghệ IoT đã dẫn đến việc nâng cao năng suất hoạt động bằng cách giảm thiểu lao động thủ công và cung cấp một nền tảng hiệu quả để quản lý dữ liệu phù hợp về đầu vào sản xuất, tập trung cụ thể vào các ứng dụng của ngành dầu khí như quản lý đội xe và tài sản, bảo trì phòng ngừa, giám sát đường ống và quản lý bảo mật, trong số những hoạt động khác. Việc triển khai rộng rãi các hệ thống phân tích và phần mềm dựa trên đám mây được nhúng với phần mềm quản lý bảo mật đã thúc đẩy tăng trưởng thị trường bằng cách giảm rủi ro bảo mật. Hơn nữa, các hệ thống phần mềm này hỗ trợ trong việc tăng năng lực sản xuất tổng thể bằng cách xác định các tài nguyên dầu khí dưới lòng đất.

IoT trong thị trường dầu khí đã chứng kiến ​​sự gia tăng đáng kể về sự phát triển của thị trường, tiến bộ công nghệ và đầu tư vốn từ năm 2017 trở đi so với những năm trước. Nhận thức ngày càng tăng trên thị trường về các cơ hội trong việc tăng cường các hoạt động thăm dò và sản xuất, quản lý tài sản và giám sát từ xa bằng IoT đã kích thích các khoản đầu tư quy mô lớn vào lĩnh vực này.

Năm 2019, tổng vốn đầu tư và tài trợ cho IoT trong dầu khí là 284,0 triệu USD, tập trung mạnh vào phát triển các nền tảng phân tích IoT và dịch vụ đám mây cho các ứng dụng dầu khí trên toàn chuỗi cung ứng. Ví dụ, vào tháng 9 năm 2019 , BDC Capital đã đầu tư 100 triệu đô la tại McRock Capital để phát triển IoT cho các ứng dụng dầu khí.

Những thách thức trong ngành Dầu khí

Về mặt lịch sử, lĩnh vực này gắn liền với doanh thu cao, lợi nhuận tài chính khổng lồ và có trọng lượng lớn trong nền kinh tế của một quốc gia nhất định và thế giới nói chung. Mô tả này ngày nay có giá trị, tuy nhiên, mọi thứ không phải lúc nào cũng dễ dàng trong ngành này. Các nhà điều hành trong chuỗi giá trị dầu khí liên tục đối mặt với những thách thức lớn. Ví dụ:

Thiết bị đã lão hóa và hệ thống legacy

Để làm rõ hơn, khi chúng ta nói về thiết bị trong lĩnh vực này, nó ngụ ý những siêu máy móc mạnh mẽ, máy khoan khổng lồ, tàu chở dầu và hệ thống giám sát phức tạp thực hiện các tính toán quan trọng để vừa duy trì hiệu suất vừa giữ an toàn cho người lao động. Chúng chắc chắn sẽ làm việc chăm chỉ và yêu cầu giám sát liên tục và đáp ứng nhanh các nhu cầu mài mòn và bảo trì khác. Ngày nay, nhiều giếng dựa vào thiết bị cũ và hệ thống giám sát cũ. Nâng cấp chúng đòi hỏi nhiều tiền và nhân lực, mặc dù thời gian ngừng hoạt động thậm chí còn tốn kém hơn.

Môi trường độc hại

Một lý do khác khiến việc duy trì giếng và các bộ phận khác của chuỗi cung ứng dầu khí gặp nhiều thách thức là môi trường và khả năng tiếp cận. Thông thường, tiền gửi được tìm thấy ở các khu vực xa bờ xa xôi. Nhiều giếng khai thác dầu được xây dựng ở các vùng biển phía bắc hiểm trở, đường ống dẫn khí đốt đi qua các vùng khắc nghiệt như sa mạc và lãnh nguyên. Môi trường khó khăn, khả năng tiếp cận và các điều kiện làm việc nguy hiểm làm cho bất kỳ sự cố vỡ hoặc rò rỉ nào khó chứa và khắc phục hơn.
Điều này làm cho khả năng của Internet of Things trong ngành dầu khí trở nên đặc biệt có giá trị. 

Cạnh tranh ngày càng tăng và các quy định cấp bách mới

Mặc dù là trụ cột của nhiều nền kinh tế, ngành dầu khí đã bị ảnh hưởng bởi sự cạnh tranh ngày càng tăng trên thị trường và từ ngành năng lượng xanh đang phát triển mạnh. Chưa kể đến các vấn đề môi trường ngày càng gia tăng kéo theo các quy định ngày càng gia tăng và những hạn chế cấp bách đối với việc phát thải carbon và các hoạt động thực hành từ chính phủ và các tổ chức toàn cầu.Việc ứng dụng IoT và các công nghệ khác trong ngành dầu khí giúp giải quyết những thách thức này và nhiều thách thức khác. 

Những đổi mới trong ngành Dầu khí

Công nghệ ngày nay có tiềm năng to lớn không chỉ để giải quyết những thách thức mà còn nâng cao hiệu suất trong lĩnh vực này. Sử dụng đổi mới IoT cho lĩnh vực dầu khí là một trong những cách tiếp cận nhận được nhiều sự quan tâm và đầu tư nhất.

Cảm biến

Ví dụ, sử dụng mạng lưới cảm biến để theo dõi áp suất trong đường ống, quá trình khoan, điều kiện máy móc và phát hiện rò rỉ, giúp duy trì sự kiểm soát liên tục đối với tất cả các quá trình trong chuỗi cung ứng và nhanh chóng phản ứng với các thay đổi. Và trong ngành này, tốc độ giải quyết vấn đề cao thường dẫn đến tiết kiệm hàng tỷ đô la.

Các thuật toán thông minh

Các thuật toán thông minh tham chiếu chéo và phân tích dữ liệu và sự kiện được đăng ký và phát hiện bởi các cảm biến đa dạng. Họ tạo ra những hiểu biết độc đáo giúp ban lãnh đạo đưa ra các quyết định quan trọng, chẳng hạn như thời điểm chính xác nên bắt đầu và ngừng khoan để tránh các vấn đề.

Dự đoán và bảo trì phòng ngừa

Các thuật toán thông minh có thể dự đoán khi nào các điều kiện của thiết bị đắt tiền thay đổi và nó yêu cầu bảo trì, thường xuyên hoặc khẩn cấp. Không cần phải nói rằng bảo trì theo yêu cầu kịp thời hiệu quả hơn việc kiểm tra định kỳ và hoạt động như một người đảm bảo an toàn cho người lao động.

Robot và máy bay không người lái

Trong số các thiết bị IoT cho chuỗi cung ứng dầu khí, máy bay không người lái và robot đóng một vai trò quan trọng. Chúng cho phép thăm dò địa điểm hiệu quả, thu thập dữ liệu liên tục và lập bản đồ 3D các bãi chôn lấp và có thể chịu được các điều kiện khắc nghiệt thường xuyên đối với các địa điểm khoan.

Thiết bị đeo

Thiết bị đeo được đã nâng cao hiệu quả và thậm chí cứu mạng trong lĩnh vực này. Bộ quần áo, dây đeo cổ tay, kính thông minh và mũ bảo hiểm dựa trên cảm biến cho phép liên tục theo dõi các điều kiện của công nhân thực hiện các thao tác nguy hiểm, kết nối liền mạch với đế và thậm chí tăng cường khả năng của công nhân để đưa ra lời khuyên, thông báo hoặc cảnh báo kịp thời.

Ứng dụng IoT cho các công ty dầu khí

Dầu khí là một ngành công nghiệp rộng lớn đòi hỏi phải quản lý nhiều biến số cùng một lúc. Việc triển khai IoT đơn giản hóa quá trình theo dõi các biến này thông qua công nghệ cảm biến và đo từ xa tiên tiến.

Các phân đoạn thượng nguồn, trung nguồn và hạ nguồn của các lĩnh vực này được hưởng lợi từ sự liền mạch của IoT, vì nó tạo ra một hệ sinh thái được kết nối trong toàn bộ cơ sở hạ tầng. Các ứng dụng của nó, chẳng hạn như giám sát thiết bị và bảo trì phòng ngừa đã và đang giúp lĩnh vực này phát triển và tạo ra giá trị thông qua các chiến lược triển khai tích hợp của nó. 

4 lợi ích hàng đầu của ứng dụng IoT cho ngành Dầu khí

Một công cụ hỗ trợ công nghệ có thể số hóa các hoạt động công nghiệp là nhu cầu trước mắt của ngành dầu khí. Internet of Things là một trong những công nghệ hoạt động như một giải pháp cho phần lớn các vấn đề mà ngành dầu khí phải đối mặt ngày nay. Việc áp dụng công nghệ IoT có thể tạo ra những thay đổi lớn cho lĩnh vực này và giúp nó duy trì lợi thế cạnh tranh trong doanh nghiệp O&G toàn cầu.

1) Quản lý các tình trạng khẩn cấp

Trong hầu hết các trường hợp, các công ty khai thác và sản xuất dầu mỏ nằm ở những vị trí xa xôi (đôi khi thậm chí ở vùng biển), cách xa bất kỳ nơi sinh sống thích hợp nào của con người. Do đó, rất khó để được giúp đỡ và hỗ trợ tiếp cận địa điểm khai thác dầu trong trường hợp khẩn cấp (ví dụ như sự cố tràn dầu).

Nếu không áp dụng các thiết bị giám sát được kết nối với nhau, ngành dầu khí sẽ không thể giám sát và giải quyết các điều kiện có thể dẫn đến các trường hợp thảm khốc. Điều này có thể dẫn đến việc ngừng hoạt động ngoài dự kiến, kéo theo chi phí sửa chữa không lường trước được và tiêu tốn của các công ty dầu mỏ hàng tấn tiền lớn do thời gian không sản xuất (NPT). 

IoT cho phép các công ty dầu khí giám sát từ xa các quy trình tại hiện trường khác nhau cho phép họ quản lý các điều kiện (tương tự như sự cố tràn dầu) có thể dẫn đến việc ngừng hoạt động khẩn cấp như vậy. Điều này giúp họ có nhiều thời gian để dự đoán các trục trặc không thể phát hiện được và lên lịch bảo trì phòng ngừa để giảm NPT.

2) Giám sát tài sản và bảo trì dự đoán

Trong hầu hết các nhà máy lọc dầu, có nhiều cơ sở cho các đơn vị cụ thể (Ví dụ, đơn vị sản xuất LPG có thể có bốn cơ sở). Nói chung, một trong những thiết bị này được giữ ở chế độ chờ cho các hoạt động kiểm tra, bảo dưỡng và sửa chữa tiếp theo. Mặc dù các thủ tục này là cần thiết, nhưng chúng hạn chế các công ty O&G hoạt động hết khả năng của họ.

Việc triển khai các giải pháp giám sát năng lượng và thiết bị dựa trên IoT cho phép các nhà máy lọc dầu vượt qua rào cản này và chạy hết tốc lực. Bằng cách đo lường các biến số ảnh hưởng đến hoạt động của cơ sở (chẳng hạn như áp suất, nhiệt độ và lưu lượng) từ các vị trí xa, một công ty có thể lên lịch các nhiệm vụ bảo trì dựa trên nhu cầu thay vì linh cảm. Hãy để chúng tôi hiểu điều này với một ví dụ:

Hãy xem xét một máy bơm ly tâm đang truyền dầu ở đầu cao hơn. Các loại máy bơm này được đổ đầy chất lỏng (trong trường hợp này là dầu) theo cách thủ công để ngăn chặn sự hình thành các túi khí trước khi chúng được bật. Quá trình này được gọi là sơn lót và là một quy trình bảo trì theo lịch trình phải được thực hiện để nhà máy hoạt động hiệu quả. Tuy nhiên, túi khí cũng có thể được tạo ra trong máy bơm do lưu lượng dầu không nhất quán.

Việc mồi không hiệu quả hoặc không khí bị cuốn vào có thể cản trở dòng chảy của dầu, khiến máy bơm bị nóng và hỏng. Với sự trợ giúp của hệ thống cảnh báo thời gian thực được hỗ trợ bởi IoT và bảo trì dự đoán, người vận hành sẽ được cảnh báo nếu dòng nhiên liệu không nhất quán hoặc nếu các biến khác nằm ngoài phạm vi được xác định trước.

Do đó, IoT trao quyền cho các quy trình kiểm tra và bảo dưỡng, đồng thời giúp các nhà máy lọc dầu vận hành đồng thời tất cả các cơ sở của họ và phát huy hết tiềm năng của chúng mà không phải lo lắng về sự cố hoặc trục trặc bất ngờ.

3) Hỗ trợ quản lý sức khỏe và an toàn cho người lao động

Với hàng tấn các bộ phận cơ khí chuyển động và với rất nhiều chất lỏng dễ cháy và độc hại, ngành dầu khí không có một môi trường làm việc lý tưởng. Hơn nữa, chúng đôi khi được đặt ở những khu vực xa xôi và thực tế không thể tiếp cận được khiến việc làm việc càng trở nên nguy hiểm và khó khăn hơn.

Các công việc kiểm tra và bảo dưỡng trong điều kiện nguy hiểm như vậy có thể còn khó khăn hơn đối với những công nhân được đào tạo bài bản nhất. Cơ sở hạ tầng được kết nối IoT cho phép một công ty giám sát hiệu suất của máy móc và các hoạt động trên sàn khác một cách rõ ràng giúp giảm các nhiệm vụ kiểm tra và bảo trì thủ công.

Hơn nữa, các thiết bị đeo dựa trên IoT có thể được sử dụng để theo dõi các công nhân đang làm việc trong các khu vực nguy hiểm. Do đó, trong trường hợp khẩn cấp phát sinh, có thể xác định chính xác số lượng công nhân bị mắc kẹt cùng với vị trí, thúc đẩy hoạt động sơ tán và điều trị.

4) Quản lý chuỗi cung ứng dầu khí

Với việc giá dầu liên tục tăng, các công ty O&G đang tìm kiếm các lĩnh vực mà họ có thể cắt giảm chi phí để duy trì tổng chi tiêu. Chuỗi cung ứng là một trong những lĩnh vực mà họ có thể tập trung để giảm chi phí hoạt động.

Internet of Things cho phép các công ty dầu khí quản lý các quy trình lập kế hoạch, lập lịch trình và mua sắm của họ. Trong toàn bộ quy trình chuỗi cung ứng, IoT sẽ giúp họ phân tích và xử lý dữ liệu từ các điểm cuối khác nhau để phát triển những hiểu biết hữu ích cho quá trình tiếp theo. 

Ví dụ, dựa trên lượng dầu dự trữ trong các bồn chứa, một nhà máy lọc dầu có thể quản lý và kiểm soát các thủ tục mua sắm của mình.

Xem thêm : Vai trò của SCADA và IoT trong lộ trình tiến đến công nghiệp 4.0

Thegioibantin.com | VinaAspire News

Liên hệ Vina Aspire iOT – Đơn vị tư vấn, cung cấp các giải pháp iOT chuyên nghiệp tại Việt Nam

Tel: +84 944004666  Fax: +84 28 3535 0668
Website: www.vina-aspire.com  Email: info@vina-aspire.com