通過采用物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用, 石油和天然氣行業(yè)可以同時(shí)提高安全性和利潤, 資產(chǎn)跟蹤和預(yù)測性維護(hù)解決方案將產(chǎn)生較大的影響。石油和天然氣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用甚至可能成為因政治和氣候變化等緊張局勢中不斷升級(jí)的競爭優(yōu)勢所必需的。

幾乎每一篇關(guān)于石油和天然氣(O&G)行業(yè)的文章都聲稱，我們可能幾年內(nèi)都不會(huì)看到每桶石油被賣到100美元。如果是這樣的話，把這種價(jià)格的不確定性與下游的O&G公司(那些加工、銷售和分銷石油產(chǎn)品的公司)結(jié)合起來，這些公司就不再僅僅從有競爭力的價(jià)格中受益，而且必須從那些越來越多地尋找增強(qiáng)數(shù)字體驗(yàn)的客戶中獲益。這就很容易理解為什么O&G行業(yè)準(zhǔn)備采用物聯(lián)網(wǎng)了。

麥肯錫預(yù)計(jì)，到2025年，物聯(lián)網(wǎng)的潛在經(jīng)濟(jì)影響將達(dá)到3.9-11.1萬億美元。在未來十年內(nèi)，礦業(yè)和O&G公司的潛在經(jīng)濟(jì)影響將達(dá)到9300億美元，難怪O&G行業(yè)對(duì)利用物聯(lián)網(wǎng)感興趣。

對(duì)于O&G行業(yè)來說，石油和天然氣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的優(yōu)勢在于通過綜合部署戰(zhàn)略創(chuàng)造價(jià)值。物聯(lián)網(wǎng)將使工業(yè)能夠數(shù)字化、優(yōu)化和自動(dòng)化以前沒有連接的過程，以增加安全性，節(jié)省時(shí)間和金錢。下面，我們將討論物聯(lián)網(wǎng)如何應(yīng)用于O&G部門并為其增加價(jià)值。

遠(yuǎn)程服務(wù)

通常情況下，石油產(chǎn)生于偏遠(yuǎn)地區(qū)。隨著安全和監(jiān)管問題的增加，偏遠(yuǎn)地區(qū)的采油點(diǎn)以及設(shè)備維護(hù)價(jià)格也不斷上漲。物聯(lián)網(wǎng)使O&G公司能夠隨時(shí)處理石油泄漏、緊急停機(jī)和遠(yuǎn)程現(xiàn)場操作等各種問題。在不采用連接的監(jiān)控設(shè)備的情況下，在現(xiàn)場識(shí)別和解決問題的速度要慢得多。

上游工業(yè)(最初發(fā)現(xiàn)和開采石油)由于非生產(chǎn)性時(shí)間(NPT)工作致使每年損失數(shù)十億美元。物聯(lián)網(wǎng)可以通過近實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)來減少NPT，預(yù)測故障并安排預(yù)防性維修。例如，大量的儲(chǔ)層數(shù)據(jù)可以與近實(shí)時(shí)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)相結(jié)合，以規(guī)劃井位和流量。事故是可以預(yù)防的，過程是可以優(yōu)化的。

預(yù)測性維護(hù)

大多數(shù)O&G設(shè)施需要定期監(jiān)測，這可以通過遠(yuǎn)程服務(wù)來實(shí)現(xiàn)。此類型的服務(wù)允許設(shè)施通過預(yù)見性維護(hù)來應(yīng)對(duì)問題。每天監(jiān)測油箱液位的壓力和流量以及各種其他控制裝置，這些機(jī)器不能免于磨損，并且通常需要定期維修。

預(yù)測性維護(hù)是根據(jù)設(shè)備的當(dāng)前狀況進(jìn)行的。例如，如果線圈運(yùn)行太熱，則其故障迫在眉睫，需要技術(shù)人員診斷原因。預(yù)測維護(hù)使O&G公司能夠通過傳感器對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，從而對(duì)是否需要關(guān)閉、修復(fù)、替換某些設(shè)備做出重要決定。當(dāng)機(jī)器需要維修時(shí)，收集數(shù)據(jù)的傳感器會(huì)向公司發(fā)出警示，防止昂貴的設(shè)備故障，浪費(fèi)金錢和人力。

盡管預(yù)測維護(hù)很重要，但通過物聯(lián)網(wǎng)來創(chuàng)建維護(hù)策略，O&G運(yùn)營商可跟蹤部件和設(shè)備的劣化，從而可通過預(yù)測性維護(hù)遠(yuǎn)程診斷問題。數(shù)據(jù)收集通常提供給云，提供對(duì)來自該領(lǐng)域的最新數(shù)據(jù)的管理和訪問，此數(shù)據(jù)可防止整個(gè)操作失敗或中斷。

單是對(duì)預(yù)測性維護(hù)的投資就將O&G公司推到了前面，就可以建立公司可以依賴的優(yōu)化執(zhí)行預(yù)測模型，從而推動(dòng)O&G公司保持競爭力。

健康與安全

O&G采油點(diǎn)通常是在危險(xiǎn)和偏遠(yuǎn)的地方，這些地點(diǎn)不利于工人的健康和安全，也不利于地球的安全。鉆井平臺(tái)可能遠(yuǎn)離海岸，坐落在海上3000米深的斷層線附近，任何時(shí)候都可能發(fā)生危險(xiǎn)情況。

根據(jù)疾病控制中心(CDC)的數(shù)據(jù)，2015年1月至2017年1月，O&G開采工人遭遇了602起小型事件、481起住院事件和166起截肢事件，工作環(huán)境是相當(dāng)危險(xiǎn)的?，F(xiàn)今，石油鉆井平臺(tái)和天然氣工廠將受益于物聯(lián)網(wǎng)連接，這種連接使人們不再需要在不知道問題發(fā)生在什么地方以及是否是安全的工作環(huán)境的情況下前往現(xiàn)場。

這使公司能夠更好地預(yù)測設(shè)備何時(shí)需要維修，跟蹤鉆機(jī)上的備件，了解工人是否在某些地區(qū)遭遇事故，并確定事故發(fā)生時(shí)撤離的確切人數(shù)。

例如，連接到網(wǎng)絡(luò)的傳感器可以監(jiān)視和檢測泄漏，或者作為智能可穿戴設(shè)備集成到工人的衣服中。遙控傳感器和無人駕駛飛機(jī)正在減少O&G工作人員對(duì)設(shè)備的實(shí)際監(jiān)控需求，自動(dòng)機(jī)器人鉆井可以將人類完全替換出鉆井平臺(tái)，遙控卡車正逐步進(jìn)行石油和天然氣的運(yùn)輸。

正如你所能想象的那樣，事故的代價(jià)是巨大的。通過部署物聯(lián)網(wǎng)支持的相應(yīng)技術(shù)，O&G公司不僅將確保員工的安全，而且還將增加公司的效益。

資產(chǎn)跟蹤和監(jiān)測

在一定的壓力下，O&G行業(yè)在不斷改善安全和運(yùn)營結(jié)果，并產(chǎn)生可觀的回報(bào)，資產(chǎn)跟蹤和設(shè)備監(jiān)控已經(jīng)成為發(fā)展最快的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的石油和天然氣的IoT的應(yīng)用程序。由于石油價(jià)格的波動(dòng)幅度較大，公司正在花費(fèi)更多的時(shí)間來分析他們的投資和內(nèi)部運(yùn)作，以便在保持業(yè)務(wù)和最大限度地利用資產(chǎn)的同時(shí)，看看在哪些地方可以進(jìn)行削減或改變。

資產(chǎn)管理是行業(yè)的核心領(lǐng)域之一，對(duì)企業(yè)的經(jīng)營績效有著重要的影響。通過企業(yè)資產(chǎn)管理(EAM)優(yōu)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)的可預(yù)測性，可以提高生產(chǎn)效率。

通過資產(chǎn)跟蹤，可將資產(chǎn)整合到一個(gè)單元中，使公司能夠?qū)ζ錁I(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)字化改造，并同時(shí)監(jiān)測多個(gè)油井或采油點(diǎn)。例如，一次泵故障可能使公司損失高達(dá)30萬美元，并且損失了一天的生產(chǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以更準(zhǔn)確、更具性價(jià)比地監(jiān)控關(guān)鍵管道設(shè)備。它可以讓公司調(diào)查潛在的鉆井地點(diǎn)，指出泵和過濾器更換的確切位置，提煉工藝，并提供更多的分析。此外，使用傳感器可使石油公司能夠監(jiān)測采油過程以及石油和天然氣的運(yùn)輸。

也許最重要的是在GPS、衛(wèi)星、蜂窩等技術(shù)的協(xié)助下進(jìn)行近實(shí)時(shí)更新的優(yōu)勢。通過連接解決方案。通過遍布全球的基站，O&G公司能夠?qū)⑺鞋F(xiàn)場設(shè)備與岸上設(shè)備連接起來，通過物聯(lián)網(wǎng)跟蹤所有高質(zhì)量資產(chǎn)。 資產(chǎn)管理可使公司以最大化的輸出提高性能并部署基礎(chǔ)架構(gòu)。

通過將EAM整合到他們的流程中，O&G公司可以利用這些應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化資產(chǎn)，并使員工對(duì)從日常操作到生產(chǎn)性能、維護(hù)計(jì)劃、庫存等等事情都有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。隨著所收集的信息和數(shù)據(jù)量的增加，負(fù)責(zé)油田或天然氣工廠的任何人將完全了解，在通常情況下，移動(dòng)設(shè)備或應(yīng)用程序是如何運(yùn)行的。

數(shù)據(jù)管理

顛覆性技術(shù)和可訪問數(shù)據(jù)的增加迫使O&G公司開始必要的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以使自己適應(yīng)新連接的技術(shù)。 擁有數(shù)百萬臺(tái)連接設(shè)備，O&G公司將收集大量數(shù)據(jù)，允許他們采用安全，高效和有效的做法，最終使他們能夠進(jìn)行轉(zhuǎn)型。 然而，O&G公司面臨的最大挑戰(zhàn)之一是整合與數(shù)據(jù)質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)，以及獲取所述數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)分析其運(yùn)營效益的能力。

顛覆性技術(shù)和可訪問數(shù)據(jù)的增加迫使O&G公司開始進(jìn)行必要的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，以使自己跟上新的聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的步伐。O&G公司擁有數(shù)以百萬計(jì)的連接設(shè)備，收集大量數(shù)據(jù)使得其可應(yīng)用安全、高效和有效的實(shí)踐，最終進(jìn)行變革。然而，對(duì)于O&G公司來說，最大的挑戰(zhàn)之一是整合數(shù)據(jù)，因?yàn)樗P(guān)系到獲取這些數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的質(zhì)量并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)分析的能力。

公用事業(yè)公司每天可處理多達(dá)1.1B的數(shù)據(jù)量，大型煉油廠每天可生成1TB的原始數(shù)據(jù)。這給公司帶來了一個(gè)挑戰(zhàn)：當(dāng)他們的設(shè)備以有限的網(wǎng)絡(luò)連接或高帶寬成本遠(yuǎn)程操作時(shí)，如何從它們的數(shù)據(jù)中獲得分析，從而禁止將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端。

能源公司不斷收集來自不同站點(diǎn)和不同格式的數(shù)據(jù)，因此很難將所有數(shù)據(jù)復(fù)制到一個(gè)集中點(diǎn)進(jìn)行處理和分析。數(shù)據(jù)虛擬化需要不同的數(shù)據(jù)源集，并將它們集成到一個(gè)供用戶使用的邏輯數(shù)據(jù)庫中。由于數(shù)據(jù)源不必存儲(chǔ)在本地，因此數(shù)據(jù)虛擬化有益于從幾個(gè)分布式源(傳感器、攝像機(jī)、第三方影響者等)收集數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)虛擬化旨在實(shí)時(shí)集成數(shù)據(jù)，因此不必將數(shù)據(jù)物理存儲(chǔ)在一個(gè)集中的位置。這種按需集成的概念在需要時(shí)提供了對(duì)數(shù)據(jù)的即時(shí)訪問。公司可以檢索和操作數(shù)據(jù)，而不需要知道數(shù)據(jù)的物理位置。

由于現(xiàn)場的平臺(tái)生產(chǎn)和鉆井平臺(tái)提供了時(shí)間敏感的數(shù)據(jù)，海上石油平臺(tái)傳輸數(shù)據(jù)的最常見方式是通過衛(wèi)星連接，需超過12天才能將價(jià)值一天的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到一個(gè)中心位置。

我們都知道，除非數(shù)據(jù)能夠被分析和應(yīng)用，否則它是沒有用的。O&G公司可以利用邊緣計(jì)算對(duì)收集到的關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將從數(shù)據(jù)中提煉出來的有效見解應(yīng)用到提高生產(chǎn)效率、準(zhǔn)確性和降低風(fēng)險(xiǎn)的過程中。

油田、管道、煉油廠和其他能源場址的數(shù)據(jù)管理和分析對(duì)O&G行業(yè)的成功至關(guān)重要。數(shù)據(jù)可促進(jìn)這些行業(yè)進(jìn)一步改善。例如增加正常運(yùn)行時(shí)間和回收率、作出更好的決策和提高精煉能力。

油氣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用前景

石油和天然氣物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用將使該行業(yè)提高運(yùn)作效率，滿足近乎實(shí)時(shí)的需求，并促進(jìn)業(yè)務(wù)增長。作為一個(gè)具有各種流的細(xì)分行業(yè)，O&G將受益于一個(gè)無縫框架，在這個(gè)框架中，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序和部署在由上游、中游和下游參與者組成的生態(tài)系統(tǒng)中受到密切監(jiān)視。作為經(jīng)濟(jì)最集中的資產(chǎn)密集型產(chǎn)業(yè)之一，O&G行業(yè)將從資產(chǎn)跟蹤解決方案和預(yù)測維護(hù)中獲得巨大好處。這些應(yīng)用程序甚至可能成為維護(hù)全球O&G市場競爭優(yōu)勢的必要條件。