کاربردهای کلان‌داده در صنعت نفت و گاز

بر اساس گزارش‌ها، بیش از 50 درصد از زمان مهندسان نفت و متخصصان زمین‌شناسی صرف جمع‌آوری داده‌ها می‌شود. از این رو است که بسیاری از شرکت‌ها به‌دنبال راهکارهای مبتنی بر کلان‌داده (Big Data) هستند تا این فرایند را کارامدتر کنند. بر اساس نتایج نظرسنجی انجام شده از سوی جنرال الکتریک و اکسنچر در سال 1397شمسی/ 2018 میلادی، 81 درصد از مدیران، کلان داده را یکی از سه اولویت اصلی شرکت‌های نفت و گاز عنوان کرده‌اند که این موضوع عمدتاً ناشی از نیاز آنها به بهبود کارایی اکتشاف از مسیر بکارگیری کلان‌داده در صنعت نفت و گاز بوده است.

کلان‌داده فناوری جدیدی است که می‌تواند برای مدیریت مجموعه داده‌های بزرگ مورد استفاده قرار بگیرد. با ظهور سنسورهای ثبت داده در عملیات اکتشاف، حفاری و تولید، نفت و گاز به صنعتی با داده‌های حجیم تبدیل شده است. تجزیه و تحلیل داده‌های لرزه‌ای و ریز‌لرزه‌ای، کاهش زمان حفاری و افزایش ایمنی حفاری، بهینه‌سازی عملکرد پمپ‌های تولید، بهبود مدیریت دارایی‌های پتروشیمی، افزایش سرعت و دقت تصمیمات سرمایه‌گذاری، خروج بیشتر نفت و گاز، کاهش خطرات زیست‌محیطی، بهبود حمل و نقل و ایمنی شغلی از جمله کاربردهای کلان‌داده در صنعت نفت و گاز است.

ویژگی‌ها و مزایای کلیدی کلان‌داده در صنعت نفت و گاز

به این ترتیب، یکی از مزایای کلیدی فناوری‌های مبتنی بر علم داده‌ها در صنعت، توانایی آنها در تبدیل داده‌های کلان به داده‌های «هوشمند» است. یکی دیگر از ویژگی‌های فناوری کلان داده (علاوه بر حجم بالای داده) «تنوع» است. تنوع به انواع مختلفی از داده‌ها اشاره دارد که تولید، ذخیره و تحلیل می‌شوند. داده‌هایی که دستگاه‌ها و حسگرها ثبت می‌کننند، انواعی دارند که می‌توانند در اندازه‌ها و قالب‌های مختلف باشند؛ مانند متن، تصویر، صوت و …
سومین ویژگی «سرعت انتقال، پردازش، و تولید داده‌ها» است. «صحت» (Veracity) داده‌ها نیز مهم است که به کیفیت و سودمندی داده‌های موجود برای تجزیه و تحلیل و تصمیم‌گیری اشاره دارد. داده‌های تولید شده باید بطور حرفه‌ای و کارامد پردازش و فیلتر شوند تا برای تجزیه و تحلیل استفاده شوند. در غیر این صورت نتایج قابل اعتماد نخواهد بود.
همچنین «تغییرپذیری» ویژگی دیگر این فناوری است که به واقعیت مهمی اشاره می‌کند: داده‌ها در طول پردازش و چرخه عمر تغییر می‌کنند. در نهایت، اهمیت ارزشی مطرح است که فناوری کلان داده با خود به همراه دارد. برای مثال، آگاهی از عملکرد تجهیزات مورد استفاده در حین کار و شناسایی خرابی‌ها پیش از وقوع، می‌تواند به مزیت رقابتی منجر شود و برای شرکت ارزش آفرین باشد.
اکنون سوال این است که چگونه می‌توان از مزایای کلان‌داده در صنعت نفت و گاز 4 بهره‌مند شد؟

بهینه‌سازی بخش‌های بالادستی، میانی و پایین‌دستی با کاربرد کلان‌داده در صنعت نفت و گاز

تجزیه و تحلیل کلان داده‌ها به ساده‌سازی عملیات کلیدی نفت و گاز در سه حوزه بالادست، میان دست و پایین دست، حفاری، تولید و تحویل کمک می‌کند.

1) بخش بالادستی

– مدیریت داده‌های لرزه‌ای

حفر چاه نفت در آب‌های عمیق اغلب بیش از 100 میلیون دلار هزینه دارد. پس مسلما در جستجوی مکان حفر چاه باید بسیار دقیق عمل شود. در اینجا تجزیه و تحلیل بالادستی با داده‌های لرزه‌ای (جمع‌آوری شده با حسگرها) شروع می‌شود. هنگامی که داده‌ها جمع‌آوری می‌شود، یک مکان حفاری مورد پردازش و ارزیابی قرار می‌گیرد.

– بهینه‌سازی فرایند حفاری

سکوهای حفاری فراساحلی امروزی حدود 80هزار حسگر دارند که انتظار می‌رود در طول عمر سکو 15 پتابایت داده تولید کنند. این پلتفرم‌ها به حسگرهایی مجهز هستند که حجم عظیمی از داده‌ها را جمع‌آوری می‌کنند. با تجزیه و تحلیل داده‌ها مطمئن می‌شویم ماشین‌ها درست کار می‌کنند و آسیب نمی‌بینند. همچنین امکان تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌شده و تعویض بموقع تجهیزات و همچنین کاهش زمان خرابی را فراهم می‌کند. در نتیجه، کلان‌داده در صنعت نفت و گاز باعث صرفه‌جویی در زمان و هزینه و افزایش عمر مفید تجهیزات می‌شود.

– بهبود مهندسی مخازن

راهکارهای کلان‌داده به جمع‌آوری و پردازش داده‌هایی کمک می‌کند که شرکت‌های نفت و گاز برای مؤثرترکردن تولید مخزن به آن نیاز دارند. داده‌ها با استفاده از تعدادی سنسور درون‌چاهی (سنسورهای downhole شامل سنسورهای دما، صوت، فشار و غیره) جمع‌آوری می‌شود. برای مثال، با تجزیه و تحلیل کلان‌داده‌ها، شرکت‌ها می‌توانند مدیریت مخزن را با ارائه اطلاعات به‌موقع و عملی در مورد تغییرات فشار، دما، جریان و آکوستیک مخزن توسعه دهند. در نتیجه، امکان کنترل بیشتر بر عملیات و افزایش سودآوری مخزن فراهم می‌شود.

– تضمین امنیت انسان

امنیت کارگران و محیط زیست – بویژه در طول فرایند حفاری – از چالش‌های اساسی صنعت نفت و گاز است. همیشه این نگرانی وجود دارد که بخار خطرناک بر کارگران تأثیر بگذارد. این درحالی است که امروزه شرکت‌ها برای یافتن منابع جدید نفت و گاز بدون نیاز به انجام روش‌های خطرناک از راه‌حل‌های نوینی مانند بکارگیری کلان‌داده در صنعت نفت و گاز استفاده می‌کنند.

2) بخش میانی

لجستیک در صنعت نفت فرایند دشواری است که هدف اصلی آن انتقال ایمن نفت و گاز است. شرکت‌ها از حسگرها برای اطمینان از تولید ایمن محصول استفاده می‌کنند. با تجزیه و تحلیل داده‌ها در مقیاس بزرگ، سازمان‌ها داده‌های به دست آمده از تانکر و خط لوله را برای تشخیص ناهنجاری‌هایی مانند زنگ‌زدگی و شکستگی ناشی از جابه‌جایی، زلزله و غیره بررسی می‌کنند.

3) بخش پایین دستی

شرکت‌های نفت و گاز ممکن است از تجزیه و تحلیل داده‌های بزرگ برای به حداقل رساندن زمان خرابی و هزینه‌های تعمیر و نگهداری تجهیزات استفاده کنند و مدیریت دارایی را تقویت کنند. به‌عنوان اولین مرحله، مقایسه داده‌های عملیاتی گذشته و حال تجهیزات، عملکرد آنها را تجزیه و تحلیل می‌کند. برآورد عملکرد بیشتر با توجه به معیارهای پایان عمر دستگاه و شرایط خرابی آن تنظیم می‌شود. در نهایت، کارایی تخمینی تجهیزات نشان داده می‌شود و در اختیار کارشناسان تعمیر و نگهداری قرار می‌گیرد تا مثلاً در مورد تعویض این دارایی تصمیم بگیرند.

بهبود 6 تا 8 درصدی بهره‌وری با بکارگیری کلان‌داده در صنعت نفت و گاز

در پایان می‌توان گفت علاوه بر مزایایی که به آنها اشاره شد، استفاده از فناوری کلان‌داده در صنعت نفت و گاز بطرز چشم‌گیری باعث کاهش هزینه‌های تولید می‌شود. عوامل مختلفی از حفر چاه گرفته تا خطوط لوله بر هزینه‌های تولیدی شرکت نفت و گاز تأثیر می‌گذارد. تجزیه و تحلیل کلان‌داده می‌تواند برای افزایش کارایی تولید و صرفه‌جویی در هزینه‌ها مورد استفاده قرار بگیرد. برای مثال، تجزیه و تحلیلی که برای تعیین مکان مناسب حفر چاه‌های نفت استفاده می‌شود. بنابراین، ظرفیت تجزیه و تحلیل داده‌ها صنعت نفت و گاز می‌تواند بهره‌وری این صنعت را حدود شش تا هشت درصد افزایش دهد.

منابع: