迟钝的石油和天然气行业为何一直无法部署物联网应用

很多传统的重工业都采用了物联网,但物联网发展的这些年,石油和天然气行业并非最快地采用物联网技术的行业,直到最近才开始与现代物联网合作。

一些石油领域的权威人士认为,部分问题是互操作性,能源公司最愿意与以前与之合作过的供应商合作,但是这种趋势意味着在跨平台共享数据方面没有强大的动力。

在非常低的水平上,事物之间的连接非常好,它们与后端的连接很好,但是在理解数据利用数据方面,投入巨大。

英特尔物联网部门副总裁克里斯汀·博尔斯表示,业界仍在使用的老旧的系统,很难替换。

她说:“他们面临的最大挑战是基础设施老化,以及如何低成本的获得更标准化,可互操作的版本。”

最近,物联网终于在石化领域逐渐铺展开来,部分原因是近年来能源价格受到打击。石油公司一直在寻求削减成本的方法,最简单的方法之一就是集成和自动化。在典型的油井上,钻机将有多达70个不同公司的产品在工作:传感器涵盖了从流速、温度、压力到方位角和倾斜度的所有数据,以及钻机本身的不同组件,但直到最近,所有这些都必须独立监控。

对于希望将人为错误降到最低,并从普通石油钻井平台上广泛使用的仪器中收集实时数据的公司而言,物联网解决方案可以将所有这些数据的各种线程结合在一起,已成为一种有吸引力的选择。

在垂直方向上有很多传感器和端点类型。泥浆脉冲遥测技术使用钻头中的模块在钻井液压力中产生轻微的波动,从而将信息脉冲传递到地面上的接收器。在活动井眼的极端环境条件下运行的温度和压力传感器可能会使用坚固耐用的串行电缆将数据推回地面。整个过程的通讯网络,必须保持低功耗,供电电源安装困难,因此只能使用电池供电,低功耗的NB-IoT往往是最佳选择。

石油和天然气设施所广泛使用的技术、设备和标准,都是该行业里企业之间激烈竞争的产物。仅举几例,中石油,西门子和罗克韦尔都在努力避免因互操作性而失去优势。

考虑到某些装置的远程性,某些国家的本地网络基础设施可能不足以及随之而来的连接回填困难,边缘计算在石油和天然气公司中是一项特别重要的技术。石油钻探的安全和维护应用程序不能忍受滞后,因此在远程钻井平台和家庭办公室之间往返是不切实际的。简而言之,在端点附近进行一些计算工作要容易得多。


在网络上

油气物联网的主要用例是预防性维护,集中控制和运营洞察力。所有这些都依赖于从连接到给定钻机,炼油厂或管道的无数传感器获取信息,这些传感器进入边缘设备或返回到云。WiFi是提炼设施中连接端点的一种常用媒介,尽管也使用了低功耗WAN选项。

如上所述,钻机上的传感器使用多种有线和无线技术(某些专有技术)将信息转换为可用形式,以进行边缘或数据中心处理,而管道技术通常使用有线工业以太网。

有人物联网的许多这种设备在现场已经使用了10到20年,这就是为什么您看到使用了如此多的以太网模块变体的原因。

将数据从远程位置移动到云或数据中心也给石油和天然气行业带来了挑战。在覆盖范围允许的情况下,可以将运营商连接用于无线回程,但这对于海洋石油钻井平台通常不是一种选择。一些公司为此目的使用卫星连接,而其他公司则将水下光纤电缆直接连接到其离岸设施。

,光纤到平台的普及是相对较新的趋势,过去,由于温度和压力问题,水下光纤选件不可靠。最近连接电缆制造商之间可靠性的提高,这种情况正在改变。


处理数字

无论数据是到达边缘还是云,真正的价值都是通过自动分析创造的。从历史上看,自1980年代以来,该行业一直可以获取这种分析所需的数据类型。这是一家为石油和天然气公司生产单仪表盘可视化产品的初创公司。

也就是说,直到最近,能源行业仍缺乏及时处理这些数据的能力,结果导致大量人为错误潜入了业务流程。例如,钻一口井依赖于来自各种传感器的极其精确的测量,而“手工”检查一切可能是一个复杂的过程。

人类不能确保手动校准所有数据。除非您拥有实时分析能力,否则您要到很久以后才会知道有错误。

使用现代的机器学习技术,石油和天然气行业可以在多个领域实现收益。当然,在钻井水平上,更智能的系统可以综合来自所有涉及的传感器的信息,以更准确、更及时地描绘出油井是否被准确地挖掘,所涉及的机械运行得如何顺利以及井的生产率如何。无论是短期还是长期。工业物联网原理可以轻松地应用于精炼设施–跟踪维护数据,识别效率低下的流程和潜在的安全问题以及监视管道,以便在问题变得严重之前就可以发现问题。

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