Как нефтегазовая отрасль использует IoT

Как и многие традиционные отрасли промышленности, которые используют давние методы работы, нефтегазовый сектор долго раскачивался, прежде чем начать использовать технологию IoT, несмотря на наличие приборов на буровых установках, трубопроводах и очистных сооружениях в течение десятилетий, добывающая промышленность только недавно начала работать с современным IoT.

По словам Марка Карриера, директора по развитию нефтегазовой отрасли компании RTI, которая производит программное обеспечение для подключения промышленных компаний, часть проблемы связана с интероперабельностью. Энергетические компании наиболее комфортно работают с теми же поставщиками, с которыми они работали раньше, но благодаря этой тенденции, у них нет особого стимула к развитию обмена данными между платформами.

Кристин Боулз, вице-президент Intel в IoT group, сказала, что старые системы, которые все еще используются в отрасли, трудно заменить. “Самая большая проблема, с которой они сталкиваются, - это старение инфраструктуры и то, как они добираются до более стандартизированной версии”, - сказала она.

Однако изменения происходят отчасти потому, что в последние годы цены на энергоносители сильно упали. Нефтяные компании стремились сократить расходы, и одно из самых простых мест для этого-интеграция и автоматизация. На типичной нефтяной скважине в процессе бурения может быть использована продукция 70 разных компаний-производителей: датчики, охватывающие такие параметры, как расход потока, температура, давление, азимут, углы наклона и различные компоненты самого бура. До недавнего времени все они должны были контролироваться независимо.

Решение IoT, которое может связать все эти различные потоки данных вместе, в последнее время стало привлекательным вариантом для компаний, стремящихся свести к минимуму человеческие ошибки и получать информацию в режиме реального времени из широкого спектра приборов, присутствующих на средней нефтяной вышке.

Эти потоки многочисленны, с большим количеством вертикально уникальных типов датчиков и конечных точек. Импульсная телеметрия бурового раствора использует модуль в буровой головке для создания небольших колебаний давления бурового раствора для импульсной передачи информации в приемник на поверхности. Датчики температуры и давления, работающие в экстремальных условиях окружающей среды активной скважины, могут для передачи данных использовать армированный RS-232 кабель, идущий обратно на поверхность.

Главный аналитик Forrester Research Андре Кинтер заявил, что широкий спектр технологий, производителей и стандартов, используемых на любом конкретном нефтегазовом объекте, является продуктом жесткой конкуренции между крупными традиционными игроками отрасли. ABB, Siemens и Rockwell, вложили много усилий, чтобы сохранить интероперабельность своих продуктов. И эти компании так же двигались в ногу со временем, в то время как традиционные ИТ-компании, такие как HP и Dell, имели сравнительно небольшой успех в продаже энергетическим компаниям своих решений.

Пограничные вычисления являются особенно важной технологией среди нефтегазовых компаний, учитывая удаленность некоторых объектов, потенциально недостаточную местную сетевую инфраструктуру и связанные с этим трудности прокладки кабелей. Приложения для бурения нефтяных скважин не терпимы к задержке, гонять данные от локального объекта до центрального офиса непрактично. Проще говоря, гораздо проще выполнять некоторые вычислительные работы вблизи конечной точки, используя небольшой, возможно даже мобильный дата-центр.

Основными вариантами использования нефтегазового IoT являются профилактическое обслуживание и централизованный контроль. Все они зависят от трансляции информации от множества датчиков, установленных на буровой установке и трансляции их для анализа в локальный ЦОД или в облако. Датчики на буровой установке, как уже упоминалось, используют широкий спектр проводных и беспроводных технологий, в том числе, проприетарных, чтобы получить информацию в удобной форме.

Передача данных из удаленных мест в облако или центр обработки данных также вызывает трудности в нефтегазовой отрасли. Там, где покрытие позволяет, сотовая связь для беспроводной передачи данных, но это часто не вариант для океанских нефтяных вышек. Некоторые компании используют для этой цели спутниковую связь, в то время как другие проводят подводные волоконно-оптические кабели непосредственно к своим морским объектам.

Используя современные методы машинного обучения, нефтегазовая промышленность может добиться успехов в нескольких областях. На уровне бурения, конечно, более умные системы могут синтезировать информацию от всех задействованных датчиков, чтобы создать гораздо более точную и своевременную картину того, насколько точно бурится скважина, насколько гладко функционирует задействованное оборудование и насколько продуктивной может быть скважина, как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе. Промышленные принципы IoT могут быть легко применены к очистным сооружениям-отслеживание данных технического обслуживания, выявление неэффективных процессов и потенциальных проблем безопасности, а также мониторинг трубопроводов, чтобы проблемы можно было обнаружить до того, как они станут серьезными.

Рон Амадео
21/10.2019