نوآوری‌های اتوماسیون صنعتی

هوش مصنوعی (AI) پیشرفت های چشمگیری در صنایع مختلف داشته است و بخش نفت و گاز نیز از این قاعده مستثنی نیست. کاربردهای هوش مصنوعی در این صنعت متعدد و متنوع هستند و طیف وسیعی از چالش ها را برطرف می کنند و کارایی و بهره وری را بهبود می بخشند. این مقاله مسائل حل شده در این حوزه را دسته بندی می کند و شرکت ها و پروژه های خاصی که راه حل های هوش مصنوعی را با موفقیت پیاده سازی کرده اند برجسته می کند.

1. اکتشاف: تجزیه و تحلیل سطح و ارزیابی زمین شناسی

هوش مصنوعی مانند یک معدن طلا برای اکتشاف نفت و گاز است و برای تجزیه و تحلیل داده‌های زمین‌شناسی، ژئوفیزیک و لرزه‌ای برای پیش‌بینی مخازن بالقوه ، بهینه‌سازی مکان‌های حفاری، و بهبود فرآیندهای تصمیم‌گیری در طول فازهای اکتشاف و حفاری استفاده می‌شود. اکتشاف به تحقیق و کشف مکان های بالقوه حفاری و استخراج و ذخایر نفت خام اشاره دارد. این کار با انجام بررسی‌ها، تحلیل‌ها و آزمایش‌های متعدد در زمینه‌های مورد علاقه انجام می‌شود. هدف این است که میزان ذخایر را قبل از حفاری تخمین بزنید.

ExxonMobil یکی از این شرکت‌هاست که قصد دارد از ربات‌های هوش مصنوعی در اعماق دریا برای افزایش قابلیت‌های تشخیص تراوش طبیعی استفاده کند. این روبات‌های مجهز به هوش مصنوعی قادر به تشخیص تراوش نفت، کاهش خطر اکتشاف و آسیب کمتر به حیات دریایی هستند. ExxonMobil در ایروینگ، تگزاس، ایالات متحده آمریکا واقع شده است.

2. تعمیر و نگهداری: کاهش زمان خرابی چاه/تجهیزات

هوش مصنوعی برای پیش‌بینی خرابی تجهیزات استفاده می‌شود و در نتیجه زمان خرابی و هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد. تعمیر و نگهداری در صنعت نفت و گاز شامل فرآیندهای آماده سازی، نگهداری و بازیابی تجهیزات قبل، حین و پس از ایجاد میدان نفتی است. هر مرحله از وظایف به دقت انجام می شود تا تجهیزات، سازه ها و مناطق اطراف آن در شرایط کاملاً ایمن نگهداری شوند. فناوری‌های نگهداری پیش‌بین‌ از داده‌های حسگری از منابع مختلف برای شناسایی الگوها، از جمله برنامه‌ریزی منابع سازمانی (ERP) و سیستم‌های اجرایی تولید (MES) استفاده می‌کنند. اینترنت اشیا و هوش مصنوعی با خودکارسازی فرآیند به جمع‌آوری و نظارت بر داده‌های بلادرنگ کمک می‌کنند.

CHEVRON نمونه بارز شرکتی است که از هوشمندسازی برای تجزیه و تحلیل مجموعه داده های عظیم، پیش بینی و محافظت از کارگران استفاده می کند. دفتر مرکزی شورون در سن رامون، کالیفرنیا، ایالات متحده آمریکا است.

3. تولید: بهینه سازی تولید و زمان بندی

الگوریتم‌های هوشمند برای بهینه‌سازی تولید و زمان‌بندی در صنعت نفت و گاز استفاده می‌شود. تولید یک فرآیند کامل چند مرحله ای برای کشف یک منبع، انتقال آن به یک پالایشگاه و تبدیل آن به یک محصول نهایی آماده برای فروش است. یا در اصطلاح صنعت، بخش های بالادستی، میانی و پایین دستی.

BP یکی از پیشروان هوش مصنوعی در صنعت است. آنها هوش مصنوعی را در کل زنجیره تامین نفت و گاز خود با بیش از 160 پروژه فعال هوش مصنوعی مستقر کرده اند. BP در لندن، مستقر است.

4. شبیه سازی: ردیابی و نگهداری دارایی/دوقلوهای دیجیتال

هوش مصنوعی برای ردیابی و نگهداری دارایی ها، اغلب از طریق استفاده از دوقلوهای دیجیتال استفاده می شود. شبیه سازی شامل ایجاد نمایش های واقع بینانه از مخازن، استفاده از تجهیزات و مقاومت و همچنین اثرات زیست محیطی است. این نوع نرم‌افزار به شرکت‌ها کمک می‌کند تا نتایج اکتشاف یا تولید را پیش‌بینی کنند و خطراتی را که ممکن است بر ایمنی و سودآوری تأثیر بگذارد، ارزیابی کنند.

SHELL در کل زنجیره تامین نفت و گاز خود بیش از 160 پروژه فعال هوش مصنوعی مستقر کرده است. شل در لاهه، هلند مستقر است.

5. کنترل کیفیت: تشخیص نقص

هوش مصنوعی برای تشخیص عیب در صنعت استفاده می شود.

آرامکوی عربستان دستیار هوشمند برای بهبود پردازش داده های لرزه ای ساخته است. عربستان سعودی آرامکو در ظهران، عربستان سعودی مستقر است.

6. حفاظت: امنیت سایبری مبتنی بر هوش مصنوعی

از الگوریتم ‌های هوشمند برای امنیت سایبری نیز استفاده می شود. حفاظت شامل استفاده از تجهیزات حفاظت فردی (PPE) برای محافظت از جان افرادی است که در این صنعت پرخطر کار می کنند. حفاظت شامل انواع مختلفی از تجهیزات ایمنی است که کارگران نفت و گاز باید از آنها آگاه باشند: ماسک‌های تنفسی، محافظ شنوایی، محافظ چشم، و لباس‌های مقاوم در برابر شعله.

Petrobras و NVIDIA برای تسریع حل کننده های خطی در مخازن از طریق NVIDIA Grace CPU با یکدیگر همکاری کرده اند. پتروبراس در ریودوژانیرو، برزیل مستقر است.

7. پیشگیری: ایمنی در محل کار

هوش مصنوعی برای افزایش ایمنی محل کار استفاده می شود. پیشگیری در صنعت نفت و گاز مستلزم اجرای یک برنامه ایمنی جامع است که شامل آموزش، بازرسی های منظم، شناسایی خطرات و برنامه ریزی مناسب واکنش اضطراری می باشد. این امر در کاهش خطرات  بسیار مهم است.

Dragon Oil مستقر در دبی، امارات متحده عربی، از هوش مصنوعی برای توسعه میدان نفتی در مصر استفاده می کند.

8. بینش: تصمیم گیری مبتنی بر تجزیه و تحلیل

برای تصمیم گیری مبتنی بر تحلیل ‌می‌توان از تحلیل داده استفاده نمود. بینش شامل استفاده از داده ها و تجزیه و تحلیل برای هدایت فرآیندهای تصمیم گیری  است. این بینش به شرکت@ها کمک می کند تا روندهای بازار را درک کنند، عملیات را بهینه کنند و تصمیمات استراتژیک بگیرند.

Schlumberger یکی از پیشروان ثبت اختراعات در اکتشاف نفت به کمک  AIاست. شلمبرگر در هیوستون، تگزاس، ایالات متحده آمریکا مستقر است.

9. پایداری:

هوش مصنوعی برای ردیابی انتشار در صنعت نفت و گاز استفاده می شود. پایداری را می‌توان به عنوان عملکرد مدیریت منابع، سرمایه‌گذاری‌ها و فناوری‌های موجود برای حفظ و بهینه‌سازی عملیات با تأکید بر ایمنی، قابلیت اطمینان، کارایی، آگاهی محیطی و اجتماعی تعریف کرد.

Equinor مستقر در استاوانگر، نروژ، یک مبتکر پیشرو در هوش مصنوعی اکتشاف نفت برای صنعت نفت و گاز است.

10. کارایی: بهینه سازی شبکه لجستیک

الگوریتم‌های هوشمند برای بهینه سازی شبکه لجستیک و لجستیک استفاده می شود. بهره وری در صنعت نفت و گاز یک ارزش اصلی و یک تمرین روزانه است. بهره وری انرژی به شرکت ها کمک می کند تا هزینه ها را مدیریت کنند، رقابت پذیری خود را تقویت کنند و محصولات انرژی مقرون به صرفه تر را برای مصرف کنندگان عرضه کنند.

BAKER HUGHES، مستقر در هیوستون، تگزاس، ایالات متحده، یک مبتکر پیشرو در اکتشاف نفت به کمک هوش مصنوعی است.

11. بهینه سازی: مدیریت موجودی به رهبری هوش مصنوعی

هوشمندسازی برای مدیریت موجودی نیز استفاده می شود. بهینه‌سازی در صنعت نفت و گاز به فعالیت‌های مختلف اندازه‌گیری، تحلیل، مدل‌سازی، اولویت‌بندی و اجرای اقدامات برای افزایش بهره‌وری یک میدان اشاره دارد: مخزن/چاه/سطح بهینه سازی تولید یک روش اساسی برای اطمینان از بازیابی ذخایر توسعه یافته و در عین حال به حداکثر رساندن بازده است

ConocoPhillips، مستقر در هیوستون، تگزاس، ایالات متحده، یک مبتکر پیشرو در اکتشاف نفت است.

12.کاهش انتشار

یکی از چالش های مهم صنعت نفت و گاز کاهش انتشار گازهای گلخانه ای است. هوشمندسازی در کمک به شرکت‌ها در کشف مؤثرترین مسیر برای کاهش این انتشارات نقش داشته است.

شرکت شل یکی از پیشروان هوش مصنوعی در صنعت نفت و گاز بوده است. این شرکت هوش مصنوعی را در کل زنجیره تامین خود با بیش از 160 پروژه فعال هوش مصنوعی مستقر کرده است. یکی از این پروژه ها استفاده از یادگیری تقویتی در برنامه اکتشاف و حفاری آن برای کاهش هزینه های استخراج گاز است.

 با بررسی انواع پروژه های تعریف شده می توان نتیجه گرفت که، هوش مصنوعی صنعت نفت و گاز را متحول می کند، راه حل هایی برای طیف گسترده ای از مشکلات ارائه می دهد و کارایی و بهره وری را افزایش می دهد. شرکت‌هایی که در بالا ذکر شد تنها چند نمونه از شرکت‌هایی هستند که از قدرت هوش مصنوعی برای نوآوری و برتری در این بخش استفاده می‌کنند.

مطالعه بیشتر در راهنمای جامع هوش مصنوعی در اتوماسیون صنعتی