石油工人將被機(jī)器人替代？智能油田已有這些先進(jìn)案例
時(shí)間：2021-06-10 11:49
|
作者：
人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，使遠(yuǎn)程操作和自動(dòng)化能力得以實(shí)現(xiàn)，從而使智能油田作業(yè)得到更多采用和推廣，最終目標(biāo)是使用新系統(tǒng)和機(jī)器人類型的技術(shù)來(lái)提高效率和安全性，同時(shí)減少碳排放。 那么，在油田作業(yè)中，機(jī)器人多大程度上能夠減少人員數(shù)量？這一AI替代人工的進(jìn)程有多快？ 雷斯塔能源公司（Rystad Energy）近期的一份報(bào)告表明，如果行業(yè)推動(dòng)AI轉(zhuǎn)型，采用現(xiàn)有的機(jī)器人解決方案，預(yù)計(jì)在2030年前，機(jī)器人鉆井系統(tǒng)可以將鉆機(jī)人員減少20%至30%。按照目前的人員配置水平，美國(guó)的勞動(dòng)力減少總數(shù)可能達(dá)到14萬(wàn)人，俄羅斯則可能減少20萬(wàn)人，加拿大、英國(guó)和挪威可能減員2萬(wàn)至3萬(wàn)人。 這也將大幅降低鉆井人工成本：僅在美國(guó)，陸上和海上鉆井人員可降低70億美元的薪資成本。 目前全球油氣行業(yè)中，機(jī)器人應(yīng)用的先進(jìn)案例有哪些？石油圈選擇其中一些以饗讀者。
01. 智能油田先進(jìn)案例
1. 斯倫貝謝Agora：提升效率的減排機(jī)器人
斯倫貝謝公司推出了Agora，這是一個(gè)開(kāi)放、安全、可擴(kuò)展的人工智能平臺(tái)，專門用于石油和天然氣行業(yè)。
該公司開(kāi)發(fā)了一種計(jì)算設(shè)備，可以收集、集成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸給最終用戶。每個(gè)應(yīng)用程序都是特定于域的工作流和算法，它們被部署到網(wǎng)關(guān)以提取基于位置的見(jiàn)解。該系統(tǒng)已在亞洲近海使用，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程可視分析，減少HSE風(fēng)險(xiǎn)，并改進(jìn)生產(chǎn)監(jiān)控和優(yōu)化。在印度，該系統(tǒng)用于監(jiān)測(cè)有桿泵的狀態(tài)并進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，以優(yōu)化生產(chǎn)并減輕破壞性條件。在美國(guó)，一個(gè)應(yīng)用程序提供了對(duì)多相流量計(jì)油井性能的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提供對(duì)油井作業(yè)的監(jiān)測(cè)，以管理生產(chǎn)和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。該系統(tǒng)的“智能物聯(lián)網(wǎng)”旨在從現(xiàn)有資產(chǎn)中獲取最大價(jià)值，同時(shí)提供更安全、更可持續(xù)的運(yùn)營(yíng)。
在斯倫貝謝剛剛發(fā)出的一季度業(yè)績(jī)中顯示，在厄瓜多爾一個(gè)油田項(xiàng)目中應(yīng)用了Agora 邊緣AI和IoT解決方案，使生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間提升了18％，同時(shí)減少人工舉升監(jiān)控作業(yè)的碳足跡。數(shù)字化的油井監(jiān)控和人工舉升優(yōu)化工作流程在100多口油井中的應(yīng)用，由于減少了實(shí)地考察，使二氧化碳當(dāng)量排放量減少了36％。Agora解決方案可在覆蓋整個(gè)資產(chǎn)的遠(yuǎn)程井作業(yè)平臺(tái)內(nèi)對(duì)潛水電泵和抽油桿泵進(jìn)行數(shù)字監(jiān)控。
2. 霍尼韋爾GCI：檢測(cè)氣體泄漏的機(jī)器人
霍尼韋爾公司在歐洲引進(jìn)了人工智能氣體云成像（GCI）系統(tǒng)，為整個(gè)歐洲大陸的石油和天然氣、化工和發(fā)電設(shè)施的甲烷和其他氣體泄漏，提供自動(dòng)化和連續(xù)監(jiān)測(cè)。
小型GCI系統(tǒng)專為擁擠地區(qū)和小型場(chǎng)地設(shè)計(jì)，非常適合歐洲設(shè)施。GCI系統(tǒng)可以放置在整個(gè)工業(yè)設(shè)施中，以連續(xù)監(jiān)測(cè)氣體泄漏，并在發(fā)生泄漏時(shí)提供警報(bào)。GCI由專有的高光譜氣體分析技術(shù)提供支持，使用人工智能，為設(shè)施操作員提供氣體羽流類型、位置、方向、大小和濃度的彩色可視化視圖。該系統(tǒng)的連續(xù)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)分析可在泄漏有機(jī)會(huì)發(fā)展成更大的排放量或安全問(wèn)題之前，盡早響應(yīng)。這種方法優(yōu)于目前的泄漏檢測(cè)方法。目前的方法是要求工人定期用手持式熱成像攝像機(jī)檢查現(xiàn)場(chǎng)，以確定泄漏源并安排維修。這種方法耗時(shí)，易受人為錯(cuò)誤的影響，并且要求技術(shù)人員必須在現(xiàn)場(chǎng)。
3. Equinor：海上無(wú)人平臺(tái)自主機(jī)器人
Equinor計(jì)劃引進(jìn)自主機(jī)器人，對(duì)其海上油氣設(shè)施進(jìn)行例行檢查和維護(hù)任務(wù)。這項(xiàng)技術(shù)由奧地利的機(jī)器人專家Taurob生產(chǎn)。2019年，Equinor與Total、OGTC和Taurob共同參與了ARGOS聯(lián)合工業(yè)項(xiàng)目，以開(kāi)發(fā)一種能夠執(zhí)行自主操作的新型機(jī)器人。其目的是設(shè)計(jì)一種強(qiáng)健可靠的機(jī)器人，每年維護(hù)一次，非常適合于“無(wú)人平臺(tái)”。機(jī)器人將與設(shè)施裝置進(jìn)行物理交互，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試將在今年晚些時(shí)候進(jìn)行。
未來(lái)油田，人工會(huì)那么容易被機(jī)器人取代嗎？ 機(jī)器人技術(shù)在油氣行業(yè)中出現(xiàn)，看起來(lái)勢(shì)在必行，但油田采用機(jī)器人面臨一項(xiàng)最大的挑戰(zhàn)——在復(fù)雜的三維環(huán)境特別是在海上平臺(tái)上，提供長(zhǎng)期可靠的通訊能力。如果機(jī)器人完全取代人工，設(shè)施系統(tǒng)就必須進(jìn)行“無(wú)縫通訊”，以釋放它們的全部?jī)r(jià)值。這種高水平通訊系統(tǒng)的建立十分復(fù)雜，且非常昂貴。此外，一些國(guó)家的勞工組織可能會(huì)反對(duì)機(jī)器人在油氣行業(yè)的進(jìn)一步自動(dòng)化和使用。 隨著人工智能技術(shù)在未來(lái)油田中應(yīng)用越來(lái)越廣泛，傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員或?qū)⒈徊糠秩〈硪慌瞬艑⒃絹?lái)越受歡迎，數(shù)據(jù)工程師、需求分析師、運(yùn)維工程師等等。此外隨著“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的推進(jìn)，與碳捕集、二氧化碳監(jiān)測(cè)等技術(shù)相關(guān)的環(huán)境工程師，也將越來(lái)越受重視，并在市場(chǎng)上出現(xiàn)大量人才缺口。與數(shù)字化、智能化、能源轉(zhuǎn)型相關(guān)的跨行業(yè)、跨領(lǐng)域人才，在未來(lái)智能油田以及油氣行業(yè)都將十分搶手。
