Применение Интернета вещей для повышения качества в нефтегазовой отрасли: технологические инновации и вызовы

Нефтегазовая промышленность является одной из ключевых отраслей мировой экономики, и повышение ее эффективности и качества становится все более важным в условиях стремительно меняющегося рынка. В последние годы Интернет вещей (IoT) привлекает все большее внимание в качестве потенциального инструмента для оптимизации процессов в нефтегазовой отрасли. В данной статье мы рассмотрим роль IoT в улучшении качества производства и эксплуатации нефтегазовых месторождений, а также выделим основные вызовы и перспективы внедрения этой технологии.

Ключевые слова: нефтегазовая отрасль, качество, интернет вещей, нефтяные компании.

Нефтегазовая отрасль характеризуется высокой степенью комплексности и рискованности производственных процессов. Наряду с тем, что качество добытой нефти и газа напрямую влияет на экономическую эффективность предприятий этой отрасли, безопасность и экологическая устойчивость также остаются приоритетными задачами для компаний. В условиях современных технологических достижений, внедрение интернета вещей представляет собой потенциальное решение для оптимизации процессов и повышения качества в нефтегазовой отрасли.

Интернет вещей (IoT) — это единая интеллектуальная сеть из физических устройств, датчиков и оборудования, которая позволяет собирать, обрабатывать и анализировать большие объёмы данных в реальном времени. [8]

Сегодня нефтегазовые компании по всему миру внедряют технологию IoT для оптимизации производства, улучшения эффективности и создания новых возможностей для роста и развития. Согласно прогнозам MarkNtel Advisors среднегодовой темп роста технологии Интернета вещей на рынке нефти и газа составит примерно 23 % в период 2023–2028 годов. [8]

IoT находит свое применение в нефтегазовой отрасли в следующих аспектах:

1. Мониторинг и диагностика: IoT позволяет осуществлять непрерывный мониторинг состояния оборудования и процессов на месторождениях. Сенсоры и устройства IoT собирают данные о работе насосов, трубопроводов, и другого оборудования, что позволяет предотвращать возможные поломки и сбои, а также проводить прогнозирование технического состояния. [2, с. 374]
2. Оптимизация производственных процессов: Анализ данных, полученных от устройств IoT, позволяет выявлять узкие места в производственных процессах и оптимизировать их. Это включает в себя управление запасами, оптимизацию маршрутов транспортировки, и повышение эффективности буровых работ. [3, с. 90]
3. Безопасность и экологическая устойчивость: IoT также играет ключевую роль в обеспечении безопасности труда и соблюдении экологических стандартов на месторождениях. Системы мониторинга и контроля помогают предотвращать аварии, соблюдать требования по обработке отходов и снижать воздействие на окружающую среду. [2, с. 376]

Внедрение технологии Интернета вещей (IoT) в нефтегазовой промышленности представляет собой мощный инструмент для оптимизации и повышения эффективности операций. Следующие компании применяют IoT в различных сферах:

— Управление флотом:

Euronav, крупнейшая независимая нефтеналивная компания, использует платформу FAST (автоматическая статистика и отслеживание флота) на базе IoT для отслеживания местоположения и состояния своих судов в реальном времени. Это позволяет снизить расход топлива, оптимизировать маршруты и улучшить общую эффективность. [5]

— Сквозные соединенные трубопроводы. Компания Shell в Нигерии внедряет решение под названием Digital Oilfield с использованием IoT для мониторинга трубопроводов и скважин. Это позволяет обнаруживать отклонения и предупреждать аварии, обеспечивая безопасность и экономичную транспортировку нефти и газа. [7]

— Управление активами. Rockwell Automation использует IoT для контроля каждого этапа цепочки поставок нефти, включая мониторинг оборудования в реальном времени, прогнозирование сбоев и предотвращение потерь. В результате, компании-клиенты экономят миллионы долларов, избегая простоев и аварий. [6]

Следующий ряд нефтяных гигантов успешно применили IoT для повышения качества в нефтегазовой отрасли:

1. Shell: Компания Shell активно внедряет IoT-технологии на своих месторождениях и объектах добычи нефти. Они используют системы мониторинга и диагностики, чтобы непрерывно отслеживать работу оборудования и предотвращать возможные аварии. Shell также использует сенсоры для мониторинга качества добытой нефти и газа, что позволяет им сокращать количество брака и улучшать процессы обработки.
2. ExxonMobil: Компания ExxonMobil внедряет IoT-решения для оптимизации производственных процессов на своих объектах. Они используют системы автоматического контроля и управления для повышения эффективности добычи и обработки нефти и газа. Кроме того, ExxonMobil активно работает над разработкой интеллектуальных систем прогнозирования, которые помогают им предсказывать потенциальные проблемы и решать их до их возникновения.
3. BP: Компания BP также использует IoT для улучшения качества и безопасности на своих объектах. Они внедряют системы мониторинга и аналитики данных, чтобы получать информацию о работе оборудования в реальном времени и быстро реагировать на любые отклонения. Кроме того, BP активно работает над разработкой инновационных методов добычи и обработки нефти с использованием IoT и искусственного интеллекта.
4. Chevron: Компания Chevron интегрирует IoT-технологии в свои производственные процессы с целью улучшения качества и эффективности. Они используют сенсоры и системы мониторинга для контроля параметров добычи и обработки нефти, а также для оптимизации использования оборудования. Chevron также внедряет системы аналитики данных, которые позволяют им выявлять тренды и паттерны в производственных данных и принимать более информированные решения.

Данные примеры демонстрируют, как крупные компании в нефтегазовой отрасли активно используют IoT для улучшения качества и эффективности своих производственных процессов.

Несмотря на потенциальные выгоды от внедрения IoT в нефтегазовой отрасли, существуют ряд вызовов, включая:

1. Кибербезопасность: С увеличением числа подключенных устройств возрастает риск кибератак и утечки конфиденциальной информации. [1, с. 438]
2. Интеграция и стандартизация: Необходимо обеспечить совместимость и взаимодействие между различными системами IoT, а также разработать единые стандарты и протоколы обмена данными. [1, с. 437]
3. Обучение и квалификация кадров: Внедрение IoT требует наличия специалистов, обладающих соответствующими знаниями и навыками в области информационных технологий и автоматизации производства. [1, с. 439]

В заключение, несмотря на вызовы, IoT представляет собой мощный инструмент для повышения качества и эффективности в нефтегазовой отрасли. Системы мониторинга, аналитики данных и автоматизации процессов могут помочь компаниям сократить издержки, увеличить производственную мощность и снизить риски производственных аварий. Однако успешная реализация IoT требует комплексного подхода, включая обеспечение кибербезопасности, интеграцию систем и подготовку персонала.

Литература:

1. Lee, I. The Internet of Things (IoT): Applications, investments, and challenges for enterprises / I. Lee, K. Lee. — Текст: непосредственный // Business Horizons. — 2015. — № 58 (4). — С. 431–440.
2. Zaslavsky, A. Sensing as a service and big data / A. Zaslavsky, C. Perera, D. Georgakopoulos. — Текст: непосредственный // In International Conference on Collaboration Technologies and Systems (CTS). — 2012. — С. 370–378.
3. Siegel, D. Understanding the industrial internet of things: A brief survey of current methodologies / D. Siegel, A. Kapterev. — Текст: непосредственный // Journal of Engineering Research. — 2017. — № 5 (3). — С. 83–106.
4. Brazil's Petrobras eyes savings of US$154mn with use of 'digital twins'. — Текст: электронный // Bnamericas: [сайт]. — URL: https://www.bnamericas.com/en/news/brazils-petrobras-eyes-savings-of-us154mn-with-use-of-digital-twins (дата обращения: 30.05.2024).
5. Euronav’s IoT Solution Connects Vessels to Shore, Improving Efficiency and Reducing Carbon Emissions. — Текст: электронный // Codit proximus NXT: [сайт]. — URL: https://www.codit.eu/en/clients/euronavs-iot-solution-connects-vessels-to-shore-improving-efficiency-and-reducing-carbon-emissions/ (дата обращения: 30.05.2024)
6. Oil firms are embracing internet of things (IoT) technology and solutions in a move to improve productivity and face some of the industry’s challenges. — Текст: электронный // RCR Wireless News Mobile Industry News Insights.: [сайт]. — URL:https://www.rcrwireless.com/20170515/fundamentals/20170515channelsfundamentalsthree-iot-case-study-oil-gas-industry-tag23-tag99 (дата обращения: 30.05.2024).
7. Shell Nigeria’s iot solution requirements. — Текст: электронный // Ingenu: [сайт]. — URL: https://www.ingenu.com/solutions/industries/digital-oilfield/?doing_wp_cron=1717085921.2958300113677978515625 (дата обращения: 30.05.2024).
8. Интернет вещей: применения в нефтегазовой отрасли. — Текст: электронный // Codit proximusфSmartgopro NXT: [сайт]. — URL: https://smartgopro.com/novosti2/IoT_oil_gas_industry/ (дата обращения: 30.05.2024)