Bản Sao Số Ngành Dầu Khí | 10 Nâng Cấp Trong Vận Hành

Ngành công nghiệp dầu khí đã là trụ cột của nền kinh tế toàn cầu trong nhiều thập kỷ. Tuy nhiên, biến động thị trường, lo ngại về môi trường và hiệu suất hoạt động không hiệu quả đã tạo nên nhiều thách thức về việc phải thích nghi và đổi mới. Sử dụng bản sao kỹ thuật số (digital twin) là một trong những đổi mới quan trọng trong ngành dầu khí hiện nay.

Trong thời đại chuyển đổi số, digital twin đang trở thành một giải pháp mạnh mẽ cho các thách thức về sản xuất năng lượng. Là một tiến bộ phát triển từ Internet Vạn Vật Công nghiệp (IIoT), công nghệ digital twin đang thay đổi toàn cảnh ngành dầu khí bằng cách giúp các nhà cung cấp tối ưu hóa quản lý tài sản, tăng hiệu suất và giảm chi phí hoạt động cũng như thời gian gián đoạn không kế hoạch.

Công nghệ này ban đầu được sử dụng bởi NASA để chuẩn bị cho các nhiệm vụ ở không gian, nhưng các trường hợp sử dụng của nó rất đa dạng, đặc biệt là đối với các nhà khai thác dầu khí. Bản sao kỹ thuật số hỗ trợ các khía cạnh sau:

1. Bảo trì dự đoán: Một trong những ứng dụng hữu ích nhất của bản sao số trong ngành dầu khí là bảo trì dự đoán (Predictive Maintainence–PdM). Đội bảo trì sẽ tạo ra một bản sao số của một thiết bị hoặc máy móc. Nó sẽ liên tục thu thập dữ liệu từ tài sản vật lý và sử dụng phân tích dự đoán và thuật toán học máy để dự đoán hiệu suất tương lai. Bằng cách liên tục giám sát hiệu suất thiết bị và so sánh nó với phiên bản ảo, các nhà khai thác có thể dự đoán các sự cố tiềm năng hoặc hỏng hóc.
2. Vận hành hiệu quả và an toàn: Công nghệ digital twin có thể cải thiện đáng kể hiệu suất vận hành. Một digital twin có thể mô phỏng các kịch bản vận hành khác nhau, giúp đội ngũ hiểu rõ cách các thông số vận hành khác nhau ảnh hưởng đến hiệu suất. Sau đó, họ có thể sử dụng thông tin này để: tối ưu hóa vận hành; cải thiện hiệu suất; và tăng năng suất. Ví dụ, một bản sao kỹ thuật số của quy trình khai thác dầu có thể giúp các nhà khai thác xác định các chướng ngại và tối ưu hóa tỷ lệ khai thác.
3. Tối ưu hóa tài sản: Digital twin cho phép các nhà khai thác tận dụng tối đa tài sản dầu khí quan trọng. Một bản sao số của một mỏ dầu có thể giúp các nhà khai thác hiểu rõ hơn về hành vi của mỏ và lập kế hoạch chiến lược khai thác hiệu quả hơn. Phương pháp này dẫn đến tỷ lệ khai thác cao hơn và tăng lợi nhuận cho doanh nghiệp.
4. An toàn và sự chuẩn bị cho tình huống khẩn cấp: An toàn là một vấn đề quan trọng trong ngành dầu khí. Công nghệ digital twin có thể cải thiện an toàn theo nhiều cách. Bản sao kỹ thuật số sẽ mô phỏng một loạt các kịch bản để giúp các nhà khai thác tối ưu hóa các thủ tục vận hành và giảm thiểu các nguy cơ tiềm ẩn. Ví dụ, một bản sao số của hệ thống đường ống dầu có thể giúp dự đoán các rủi ro rò rỉ hoặc vỡ, cho phép các nhà khai thác sửa chữa đường ống trước khi xảy ra sự cố nguy hiểm.
5. Bền vững: Ngành dầu khí đang phải đối mặt với áp lực ngày càng tăng để giảm tác động môi trường. Bản sao kỹ thuật số là một công cụ vô giá trong nỗ lực này. Bằng cách mô phỏng các hoạt động và tác động của chúng đối với môi trường, các doanh nghiệp có thể phát triển chiến lược để: giảm khí thải; quản lý chất thải; và tuân thủ các quy định về môi trường. Nó cũng có thể mô phỏng tác động của các quy định và/hoặc công nghệ mới, giúp ngành công nghiệp tiếp tục thích nghi khi công nghệ tiến bộ và phát triển.
6. Tối ưu hóa hoạt động khoan: Các hoạt động khoan là phức tạp và tốn kém. Công nghệ digital twin có thể giúp tối ưu hóa các hoạt động này bằng cách mô phỏng các kịch bản khoan khác nhau và cung cấp thông tin về các chiến lược tốt nhất. Ví dụ, một bản sao số của một hoạt động khoan có thể xác định tốc độ khoan và hướng khoan tối ưu, cải thiện độ chính xác tổng thể của quá trình khoan.
7. Quản lý mỏ: Bằng cách tạo ra một bản sao kỹ thuật số của một mỏ dầu, các nhà khai thác có thể: hình dung hóa hành vi của mỏ; tối ưu hóa chiến lược khoan; và tối đa hóa khai thác. Phương pháp này không chỉ tối ưu hóa tỷ lệ khai thác mà còn kéo dài tuổi thọ của mỏ.
8. Tối ưu hóa chuỗi cung ứng: Chuỗi cung ứng dầu khí rất phức tạp. Các đội bảo trì có thể sử dụng bản sao kỹ thuật số để; mô phỏng toàn bộ chuỗi cung ứng; cung cấp cái nhìn sâu rộng vào hoạt động và logistics; và xác định các chướng ngại tiềm năng.
9. Thiết kế và kiểm tra hệ thống mới: Thiết kế và kiểm tra thiết bị và hệ thống mới có thể là quá trình tốn kém và tốn sức lao động. Với digital twin, kỹ sư có thể thiết kế, kiểm tra và hoàn thiện các hệ thống mới trong môi trường ảo trước khi họ tiêu tốn thời gian và tiền bạc để xây dựng chúng. Sử dụng digital twin theo cách này có thể rút ngắn đáng kể chu kỳ phát triển và cải thiện hiệu suất của sản phẩm cuối cùng.
10. Đào tạo và phát triển kỹ năng: Bản sao kỹ thuật số có thể phục vụ như một công cụ đào tạo thực tế cho nhân viên ngành công nghiệp. Ví dụ, một bản sao số của một nhà máy lọc dầu phức tạp—khi tích hợp với công nghệ VR—có thể cung cấp môi trường thực tế cho nhân viên đào tạo và hoàn thiện kỹ năng của họ, nâng cao phương thức an toàn và chất lượng tổng thể của sản phẩm và quy trình.

Tương Lai Của Các Ứng Dụng Bản Sao Số Trong Ngành Dầu Khí

Mặc dù có những thách thức, lợi ích tiềm năng của bản sao song sinh kỹ thuật số quá quan trọng để bỏ qua. Khi ngành công nghiệp dầu khí điều hướng theo con đường số hóa và bền vững, bản sao kỹ thuật số hứa hẹn sẽ là một công cụ mạnh mẽ trong kho vũ khí của ngành. Bằng cách cung cấp một cửa sổ vào tương lai, chúng có thể giúp ngành công nghiệp dự đoán, chuẩn bị và hình thành những thay đổi đang đến.

Thời kỳ của bản sao song sinh kỹ thuật số trong ngành dầu khí chỉ mới bắt đầu. Khi cung cấp một liên kết thời gian thực giữa thế giới vật lý và thế giới số, chúng cho phép các nhà khai thác hiểu, dự đoán và thi công các hệ thống như chưa bao giờ có.

Tuy nhiên, quản lý bản sao kỹ thuật số có thể là quá trình phức tạp, đòi hỏi các giải pháp phần mềm tiên tiến như IBM Maximo Application Suite. IBM Maximo là một nền tảng tích hợp giúp các nhà cung cấp dịch vụ tối ưu hóa hiệu suất tài sản và tối ưu hóa hoạt động hàng ngày. Sử dụng một nền tảng tích hợp dựa trên trí tuệ nhân tạo và đám mây, Maximo cung cấp khả năng CMMS, EAM và APM tạo ra phân tích dữ liệu tiên tiến và giúp quyết định dựa trên dữ liệu thông minh hơn trong các cơ sở khai thác và sản xuất dầu khí.

Khi các công nghệ số hóa thú vị tiếp tục phát triển, bản sao kỹ thuật số sẽ tái định nghĩa tương lai của ngành. Với IBM Maximo, doanh nghiệp của bạn có thể tận dụng công nghệ bản sao kỹ thuật số để xây dựng một tương lai hiệu quả hơn, bền vững hơn và thịnh vượng hơn.