Petrol ve Gaz Endüstrisinde Dijital İkizlere İlişkin Kapsamlı Bir Kılavuz

Petrol ve Gaz gibi varlıklara ve operasyonlara büyük ölçüde bağımlı endüstrilerde, ekipman ve süreçlerin verimli bir şekilde izlenmesi, bakımı ve yönetiminin sağlanması hayati önem taşır. Bu bağlamda, petrol ve gaz endüstrisindeki Dijital ikizler, O&G şirketlerinin operasyonel manzarasını temelden dönüştürüyor. Petrol Mühendisleri Derneği (SPE) Komplikasyonları ve kazaları önlemeye zaman ayırmanın toplam kuyu inşaat süresinin yaklaşık %20-25'ini oluşturduğunu belirtmişlerdir.

Temelleri Dijital İkizler Petrol ve Gazda Sanayi

Dijital ikiz tam olarak nedir?

Dijital ikiz, pompalardan kompresörlere, türbinlerden boru hatlarına kadar sahada konuşlandırılan fiziksel varlıkların sanal bir kopyası olarak hizmet verir.

Dijital ikiz kavramının etkili olması için, bu varlıklara ilişkin güncel, gerçek zamanlı operasyonel verilere erişim zorunludur. Bulut bilişim, gelişmiş analitik ve yapay zekadaki gelişmeler sektörde devrim yaratmış olsa da, dijital ikizin etkinliği, kapsamlı varlıkla ilgili bilgileri içeren merkezi bir veri deposuyla entegrasyonuna dayanır.

Dijital ikizin oluşturulması algoritmik bir süreci takip eder. Başlangıçta, bir 3B model oluşturulur ve ardından düzen, geometri, şemalar ve çeşitli kaynaklardan toplanan mühendislik özellikleri gibi temel ayrıntılarla zenginleştirilir. Bu konsolide veri seti, mühendislik, tedarik ve operasyonları kapsayan farklı departmanlar arasında paylaşılır.

Dijital varlık en son operasyonel ve bakım verileriyle otomatik olarak güncellendiğinden, operatörler veri etiketleri aracılığıyla varlık sağlığı ve performansıyla ilgili ilgili bilgileri zahmetsizce alabilir. Arızaları veya üretim kesintilerini proaktif bir şekilde ele alarak, önleyici bakım önlemleri reaktif olanlara göre önceliklendirilir, böylece varlık ömrü uzatılır ve uzun vadede bakım giderleri azaltılır.

Petrol ve Gaz Endüstrisinde Dijital İkizlerin Faydaları

Tasarruf

Dijital ikizlerin entegrasyonu önemli maliyet tasarrufu avantajları sağlar. Örneğin, Kuzey Denizi'ndeki açık deniz petrol ve gaz girişimlerinde uygulanmaları, 2 tonluk üst yapılara sahip projeler için 10,000 milyon avroyu aşan tasarruflarla sonuçlandı. GEP tarafından yapılan bir araştırmaya göre, dijital ikizler ve akıllı veri sistemleri, petrol ve gaz operatörleri için toplam devre dışı bırakma proje maliyetlerini %9 ila %15 oranında azaltma potansiyeline sahiptir. Dahası, Gartner'ın projeksiyonları doğruysa, büyük endüstriyel uygulamaların neredeyse yarısı 2021 yılına kadar dijital ikizleri benimsemiş olacak ve bu da operasyonel verimliliği %10 oranında artıracaktır.

Operasyonel etkinliği

Dijital ikiz, boru hatları, toplama sistemleri, ısı eşanjörleri, türbinler, pompalar ve kompresörler dahil olmak üzere tüm altyapıların ayrıntılı planlarını kapsayan fiziksel varlıkların karmaşık bir kopyası olarak hizmet eder. Bu kapsamlı temsil, şirketlerin süreçleri modellemesini, kontrol uygulamasını ve ekipman sağlığı izlemesini kolaylaştırmasını sağlar. Dijital ikizler, ekipman sorunlarını önceden belirleyerek, süreç iyileştirme yollarını ortaya çıkararak ve planlanmamış kesintileri en aza indirerek üretim performansını yükseltir. Dijital ikizlerden yararlanarak, petrol ve gaz şirketleri hızla önemli kazanımlar elde ediyor. Gelişmiş süreç ve operasyonel verimliliğe atfedilebilen üretimde mütevazı bir %0.1'lik artış bile, bu şirketler için milyonlarca dolarlık ek gelire dönüşüyor.

İşyeri güvenliği

Akıllı saatler, giyilebilir holografik bilgisayarlar, akıllı head-up ekranlar (HUD'ler), Bluetooth düşük enerjili (BLE) etiketler ve akıllı iş kıyafetleri (biyometrik yelekler, baretler ve botlar dahil) gibi akıllı giyilebilir cihazları kullanan petrol ve gaz şirketleri işyeri güvenliğini etkili bir şekilde artırıyor. Dijital ikizlerle tamamlanan bu cihazlar, belirli bağlamlarda operatörün konumunun gerçek zamanlı farkındalığını kolaylaştırır, tehlikeli ortamlara maruziyeti izler, kazaların temel nedeni olarak operatör yorgunluğunu azaltır ve en çok ihtiyaç duyulduğunda tesis katına gerçek zamanlı olarak kritik bilgiler sunar.

Uygulama Petrol ve Gaz Endüstrisinde Dijital İkizler

1. Petrol Sahası İzleme ve Tahmini Bakım

Dijital ikizler, potansiyel sorunları proaktif bir şekilde belirleyerek, böylece planlanmamış kesintileri azaltarak ve bakım maliyetlerini optimize ederek öngörücü varlık bakımında önemli bir rol oynar. Öngörücü analizlerden yararlanan dijital ikizler, sahadaki ekipmanların performansını sürekli olarak izleyerek ortam koşulları, operasyonel parametreler ve geçmiş yükleme verileri gibi önemli bilgileri kapsayan benzersiz varlık imzaları üretir. Daha sonra gerçek zamanlı veriler, desenlerdeki sapmaları tespit etmek için bu modellerle karşılaştırılır ve büyük arızaları önlemek ve operasyonel güvenilirliği sağlamak için erken uyarı bildirimleri tetiklenir.

2. Optimum Üretim İş Akışlarına Ulaşmak İçin Dinamik Simülasyonlar Gerçekleştirme

Dijital ikizler tarafından kolaylaştırılan dinamik simülasyonlar, titiz bir ön dağıtım planlaması ve analizine olanak tanıyarak üretim iş akışlarında devrim yaratır. Fiziksel dağıtımdan önce simülasyonlar çalıştırarak, iş akışı tasarımcıları potansiyel darboğazlar ve verimsizlikler hakkında kapsamlı bir anlayış kazanır ve bu da gelişmiş üretkenlik için süreçleri optimize etmelerini sağlar. Veri simülasyonları ve analizlerle entegre edilen dijital ikizler, mevcut iş akışlarına ilişkin eyleme geçirilebilir içgörüler sunarak proaktif sorun çözmeye yardımcı olur ve ortaya çıktıkça üretim zorluklarını ele almak için uygulanabilir alternatifler sunar.

3. Ekipman Uygunluğunu Belirlemek İçin Gerçek Yaşam Sondaj Senaryolarının Modellenmesi

Dijital ikizler, gelişmiş bir platform sunar gerçek hayattaki sondaj senaryolarını modelleyin, ekipman uygulanabilirliği konusunda paha biçilmez içgörüler sağlar. Potansiyel sorunları ve zorlukları önceden belirleyerek, operatörler ekipman verimliliğini optimize edebilir ve genel kuyu inşaat maliyetlerini azaltabilir. Ayrıca, dijital ikizler, operasyonları kolaylaştırarak ve hızlandırarak jeotermal sondaj faaliyetlerini geliştirir kuyu inşaatı zaman çizelgeleri, böylece planlanan sondaj kulelerinin taşınması ve diğer kuyu hizmetleri optimize edilir.

4. Dijital ikizler aracılığıyla üretim optimizasyonu

Dijital ikizler, beş farklı aşamada veri içgörüleri sağlayarak petrol ve gaz üretiminin optimize edilmesine yardımcı olur:

• Bilgisayarlı bakım yönetim sisteminin (CMMS) organizasyonu ve yürütülmesi
• Varlık güvenilirliğinde iyileşme
• Bilgi yapılandırmasını yönet
• Operasyonel içgörüleri optimize edin
• Yaşam boyu varlık bakımı ve yönetimi (evergreen dijital ikizler)

5. Akıllı varlık yönetimi için veri entegrasyonu

Akıllı varlık yönetimi, SCADA, uzaktan algılama, yeraltı gözetim verileri vb. dahil olmak üzere birden fazla veri kaynağından veri alınmasını içerir ve böylece iç ve dış sistemler ile arka ofis operasyonları arasında entegrasyon sağlanır.

Dijital ikizler aracılığıyla fiziksel varlık yönetimi, bu nedenle yalnızca gerçek zamanlı bakım gerektirmez, aynı zamanda çeşitli "ya-olursa" senaryoları altında varlık performansının ölçülmesini de gerektirir. Dahası, sahaya gidip gelmekle ilişkili maliyeti en aza indirir

Rockwell, petrol ve gaz varlıklarını proaktif bir şekilde yönetmek için Microsoft'un IoT hizmetleriyle ortaklık kurdu. Rockwell, IoT platformunu Ohio'daki komuta merkezinden pompalarının değişken hızlı motorlarını izlemek için kullanıyor. Şirket daha sonra sorunları gerçek zamanlı olarak proaktif bir şekilde belirleyebiliyor ve arızalı bir pompanın maliyetinin günde 300,000 dolara kadar tasarruf etmesini sağlayabiliyor.

6. Artan iş yeri güvenliği

Akıllı saatler, biyometrik yelekler ve Bluetooth etiketleri gibi akıllı giyilebilir IoT cihazları, iş gücü faaliyetlerinin izlenmesine, operatör konumunun takip edilmesine, iş gücü yorgunluğu konusunda farkındalık yaratılmasına ve üretim hattındaki kritik bilgilere erişim sağlanmasına yardımcı olur.

7. Dijital ikizleri kullanarak örtük kurumsal bilginin sürdürülmesi

Petrol ve Gaz sektöründe çalışanların ortalama yaşı 56 olup, önümüzdeki XNUMX yıl içinde emeklilik yaşına ulaşacak olmaları sektörü kritik bir beceri açığıyla tehdit ediyor.

Dijital ikiz kavramı, varlık bilgilerinin merkezi bir deposunu koruyarak operasyonel verimliliğin sağlanmasına ve maliyetli personel istihdamına olan ihtiyacı ortadan kaldırarak operasyon maliyetlerinin azaltılmasına yardımcı olur.

Sonuç

Özetle, dijital ikizlerin petrol ve gaz endüstrisinde uygulanması, iyileştirilmiş verimlilik, güvenlik ve maliyet azaltma gibi önemli avantajlar sunar. Teknoloji geliştikçe, dijital ikizlerin operasyonları devrim niteliğinde değiştirme potansiyeli büyümeye devam edecektir. Bu yeniliği tam olarak değerlendirmek için şirketler sağlam altyapıya ve yetenekli personele yatırım yapmalıdır. Dijital ikizleri benimsemek, dinamik petrol ve gaz pazarında rekabetçi ve dirençli kalmak için olmazsa olmazdır.