數位油田:一家公司如何大幅提升效率

October 18, 2018 Georganne Benesch

油氣產業正面臨數位海嘯波及。將遠方的設備連線物聯網(IoT) 後,採掘公司也獲得新的機會能夠改善效率、提升產量並降低成本。

這正是技術進化的黃金時機。從價格波動到政治環境的異變,各種市場變遷迫使業者著手最佳化設備、管線和人員。然而即使面對這些壓力,仍僅有 25% 的業者自認已妥善準備迎接數位化能源的時代。反之,許多公司仍持續依賴老舊技術。

「確保油氣流通之後,企業常回歸可謂是傳統型態的生產流程以確保達到生產目標,安排行程讓操作員定期到現場檢查設備,做必要的調整。」Pixel Velocity 商務開發主任 Steve Fleischmann 說道。

而結果就是操作員可能無法在正確的時間,於正確的地點擁有正確的工具。原本可避免的設備故障,就這麼侵蝕著業者的利潤。一份近期研究發現,意外停機時間增加僅 1%,就可能造成每年 540 萬美元的損失。

而現場作業的不透明度更將問題複雜化,讓技師花費太多時間往返不同現場維護設備、解決問題和確保管線暢通。

數位油田

例如一家位於美國德州的油氣公司,擁有逾 700 處油井和 100 名現場操作員。該公司現行工作程序要求操作員排程每天檢查每一個油井。實際檢查通常僅需 5 至 10 分鐘即可完成,但是駕車前往每個現場的時間卻從數分鐘至數小時不等。顯然,這種低效率的做法難以維持,也難以擴大。

該公司營運團隊部署 Pixel Velocity 以 Dell 技術驅動的遠端資產監控解決方案後,操作團隊就能夠迅速辨識並確認各種機械及操作程序的異常。這讓操作員在抵達現場之前即可預先獲得寶貴的現場資訊。改善營運流程後,現場操作員即得以專注於基於條件篩選之更高價值的工作。

該公司的現場檢查成本每日每處降低 50 至 75 美元。導入新的最佳化營運程序之後,該公司計畫未來將擴大經營至超過 3,000 處油井,而不必增添現場操作員人數。

視覺化呈現更高營運效率

這只是物聯網實現數位油田的其中一種方法。智慧型油田和油井還能整合感測器及監視系統的資料,打造「虛擬視察」功能,讓遠端技師無需離開辦公桌就能檢查各處運作。

虛擬視察不僅能大幅減少每日造訪現場的必要,更能減少疏失、提升人員安全。而且具備高度專業技術的遠端操作員還能夠即時存取當前與過去的狀況。

部署這些新技術後,企業即可更有效管理產線、最佳化操作員生產力、增進員工安全,並且改善整體安全性。這代表大規模提升營運績效,確實提供更高利潤。

例如 Pixel 的 Event Velocity 平台。這是一套端對端解決方案,整合可視光及紅外線監視器、麥克風、工業控制系統和其他感測器的資料至單一環境,將遠端運用資產狀況視覺化呈現,並提供即時的條件式警報。

Event Velocity 的核心是一組讓業者將產線數位化的工具。這些工具不僅讓操作員遠端作業,更能針對觀察對象擷取可共用的高品質資料。

結合所有功能,即可利用虛擬視察、事件導向監控和智慧工作流程,搭配整合式資料資源與邊緣分析,實現動態的路線最佳化。這一切都讓公司在管理全資產的複雜運作之間能獲得更高效率,如圖 1 所示。

圖 1. Event Velocity 提供虛擬視察、動態路線最佳化及智慧工作流程等工具。

虛擬視察整合多重媒體串流、分析與操作員動作,提供現場資產的隨選式事件導向視覺畫面。此功能可最小化通勤時間,讓操作員專注於高階的作業,將實際造訪現場的成本減少超過 80%。

「虛擬視察有助於從例行查訪轉型為條件式到場。中央操作員能夠獲得持續更新的資料,而不必依賴例行查訪現場的回報,同時也排除工安危險、通車時間和機會成本。」Fleischmann 說道。「我們相信這是把營運形態轉變為更高效率形式的好方法,獲得更優質的資料和更好的商業成效。」

動態路線最佳化則從路線規劃工具開始,能夠處理現場資產狀況和地點,讓操作員優先造訪最需要人員之處。此工具讓主管可規劃路線、提升工安、最佳化資源並削減成本。

系統操作員可根據現場背景資料實際採取行動。例如,當 SCADA 資料呈現設備動作異常時,可能代表壓力升高或溫度降低。此時就需要人員到場進一步確認狀況。

「有了條件式異常或事件導向的系統,中央操作員就能夠專心處理特定的設備、現場區域或油井地點。Event Velocity 系統也能調閱監視器畫面和整合式即時數據來確認特定軸承過熱。」Dell EMC 連線數位操作解決方案經理 Chris Lenzsch 表示。「他們按一下音訊,就可以確認到軸承的確發出異音。現在他們知道問題之後,就可以讓正確的人員帶著正確的資訊和設備前往現場,迅速排除問題。」

智慧工作流程能將現場作業與企業系統資料互相連結,促進預測分析並改善商業智慧。此功能可幫助現場及遠端團隊建立現場作業的背景資訊,為資產提供全面的操作員經驗與專業知識。讓操作連結商業智慧可節省時間與資源。

數位操作軟體:工業級硬體

Pixel Velocity 是 Dell 物聯網解決方案合作夥伴計畫的成員。堅固耐用的工業級 Dell Edge Gateway 與 Dell EMC 資料中心和雲端解決方案全都以 Intel® 處理器為基礎,組成了 Event Velocity 軟體所仰賴的高效能硬體平台,如圖 2 所示。

圖 2. Event Velocity 使用的 Dell 硬體搭載 Intel® 技術。

此平台能夠執行本地端資料擷取和分析,進而最小化昂貴的連線頻寬並降低整體解決方案延遲。

「我們和 Dell 與 Intel® 合作,因為這是一套邊緣運算平台,處理資料時不對回程網路造成負擔。」Fleischmann 表示。「大多數偏遠地區都有網路連線上的限制。如果沒有邊緣數據擷取解決方案,就無法確保持續性,也無法獲得優勢。」

如今,頁岩油產豐富的地區正快速開發,例如美國德州西部的二疊紀盆地即是全球產量最高的地區之一;急速的擴張之下,企業將會需要像 Event Velocity 這種解決方案的支援。該盆地產量預計在 2017 至 2023 年之間將增加一倍以上。這代表需新建大約 41,000 處油井,占地達 75,000 平方英里。由 Pixel Velocity 和 Dell 等公司所提供的數位油田解決方案將是實現此遠景的關鍵之一。

作者簡介

Georganne Benesch

Georganne Benesch is the Senior Content Editor and Writer for insight.tech. Before this she was an independent writer, authoring blogs, web content, solution guides, white papers and more. Prior to her freelance career Georganne held product management and marketing positions at companies such as Cisco, Proxim and Netopia. She earned a B.A. at University of California at Santa Cruz.

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