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Desarrollo de operaciones upstream de petróleo y gas desde la perspectiva de un mundo digital

La innovación y la tecnología son la base para el desarrollo de las actividades aguas-arriba (Upstream) de petróleo y gas.

La búsqueda de nuevos caminos para realizar búsquedas más precisas, acortar los tiempos de producción y tener operaciones más seguras solo es posible gracias a tener la innovación como motor de avance.

En el mundo se vive una revolución energética desde hace una década. Los avances tecnológicos, de la mano del talento y de la competencia global, han hecho posible la identificación y explotación de enormes recursos de gas y petróleo que antes eran inaccesibles o inviables técnica y financieramente. Se trata de los llamados recursos no convencionales. El resultado es que hemos sepultado el mito del fin de la era del petróleo.

La nueva abundancia global de recursos ha invertido los roles de la oferta y la demanda: si antes eran los inversionistas quienes competían por un número muy limitado de países con potencial de hidrocarburos, hoy en día son los países quienes compiten por el talento global, la inversión y el acceso a la tecnología.

Con la introducción de sistemas de combustible no convencionales, incluido el shale gas, los biocombustibles a lo largo de barreras geopolíticas feroces, incluida la guerra de precios del petróleo entre Arabia Saudita y Rusia, ha infundido un escenario comercial volátil.

El efecto de estas importantes alteraciones ha provocado la volatilidad de los precios en todo el mundo. Además, la introducción de las regulaciones de la Organización Marítima Internacional (OMI) 2020 ha exigido estrictamente la desulfuración en todo el sector marítimo, lo que ha obligado a los operadores de petróleo y gas a reestructurar y organizar de manera sostenible sus mejoras comerciales y tecnológicas.

Empresas como BP, Shell y otros actores de la industria del petróleo y el gas, han evaluado de manera proactiva los desafíos subyacentes y han iniciado proyectos y programas dirigidos hacia desarrollos tecnológicos y estratégicos para abordar los desafíos. Además, varias empresas orientadas a la tecnología y la digitalización, han estado trabajando continuamente hacia el desarrollo de tecnologías autónomas y plataformas impulsadas por IIOT para respaldar y mejorar el rendimiento operativo y la reducción de costos.

Desarrollo Digital en operaciones aguas-arriba de Exploración y Producción

Desde los últimos años, la industria de petróleo y gas ha experimentado un cambio visionario de un ecosistema convencional a una plataforma comercial digitalizada y circular. Dicha plataforma se centra en cuatro factores clave en los que la digitalización, el desarrollo de procesos autónomos, las implementaciones estratégicas para evitar el riesgo, y la mejoras de la eficiencia operativa, jugarán un papel importante en la configuración de la sostenibilidad de la industria en el largo plazo.

Específicamente, las empresas de petróleo y gas pueden utilizar soluciones digitales para: Conectar, consolidar, acelerar, automatizar actividades y decisiones a lo largo del ciclo de vida del desarrollo de sus activos.

Conectar y consolidar

Las actividades aguas-arriba (upstream) se pueden llevar a cabo de manera más eficiente cuando los equipos funcionales involucrados en la búsqueda y producción de petróleo crudo y gas natural trabajan juntos desde un manual de juego estándar. Dos soluciones digitales pueden ayudar a las empresas de petróleo y gas a optimizar e integrar sus operaciones aguas-arriba (upstream):

Un Gemelo Digital (Digital Twin) es una representación digital de un activo físico. En la fase de construcción, el Digital Twin del activo hace posible que el supervisor del patio no solo coordine las órdenes de trabajo de manera más segura y eficiente, sino que también maximice la productividad de los técnicos con una superposición de características de realidad aumentada, como componentes mecánicos y eléctricos ocultos.

Una plataforma de ingeniería única reduce los costos de ingeniería al mejorar la colaboración y reducir los tiempos del ciclo de retroalimentación. Las empresas de ingeniería y software están uniendo fuerzas para construir plataformas integradas, centradas en 3D y basadas en la nube para permitir que los socios del ecosistema trabajen de manera más inteligente y rápida.

Acelerar y Adoptar

El 57% de las empresas upstream de petróleo y gas están totalmente de acuerdo en que necesitan innovar más rápidamente para mantener una ventaja competitiva, la toma de decisiones más rápida conduce a una acción más rápida.

Del mismo modo, los procesos más rápidos permiten a la empresa y sus sistemas reaccionar rápidamente a los cambios y aumentar o reducir la producción, según sea necesario. Dos soluciones digitales permiten esta agilidad:

Un hilo digital (Digital Thread en inglés) amplía el concepto de gemelo digital para abarcar todos los flujos de datos a lo largo del ciclo de vida de la infraestructura.

En la fase de diseño, permite a los ingenieros reutilizar paquetes de diseño de proyectos, simular nuevos enfoques y acelerar o incluso automatizar ciertos procesos de diseño.

En la fase de puesta en servicio, los subprocesos digitales se pueden utilizar para probar procesos y controles, lógica de seguridad y procedimientos operativos.

El análisis de datos y la inteligencia artificial (IA)

Estas tecnologías sustentan nuevos modelos que brindan resultados más rápidos y precisos e identifican oportunidades para la rentabilidad o la evitación de riesgos. Por ejemplo, los esfuerzos para optimizar la tasa de penetración (ROP) y la perforación en la zona tradicionalmente han involucrado el ajuste de la fuerza hacia abajo ejercida sobre una broca y la velocidad de rotación.

Con el análisis predictivo y la IA, ahora pueden tomar en consideración otros factores (por ejemplo, propiedades de la formación, desviación del pozo y tamaño / tipo de barrena, etc.). Al hacerlo, reducen significativamente las actividades de perforación en el fondo y mejoran el valor de los datos históricos bloqueados en los sistemas heredados.

Automatizar y sistematizar

La automatización y sistematización de sus procesos permite a las empresas de petróleo y gas reducir la variabilidad, el costo y la intensidad de recursos de sus operaciones, al tiempo que mejora la seguridad.

Dos tipos de automatización y sistematización pueden ayudar a las empresas a simplificar aún más sus operaciones aguas arriba (upstream):

Las plataformas de interfaz de programación de aplicaciones remotas (API).

Integran sistemas de automatización de perforación. Permiten que diferentes sistemas de TI y tecnología operativa (OT) trabajen juntos, independientemente del idioma o la plataforma.

Estas plataformas remotas permiten la perforación autónoma o remota, lo que reduce significativamente las fases planas y la necesidad de personal en alta mar. También crean una transparencia total de las operaciones, lo que permite un cambio de la tarifa diaria a los contratos basados en el desempeño.

En la fase de diseño e ingeniería, Robotic Process Automation (RPA)

Puede ayudar a los equipos de ingeniería, adquisiciones y construcción a administrar la enorme cantidad de datos, tareas y aprobaciones manuales y propensos a errores que fluyen de un área de proyecto o sistema a otro.

Al automatizar pasos específicos y al aprovechar las tecnologías Digital Twin y el análisis predictivo, las empresas pueden reducir sustancialmente el total de horas de trabajo y liberar a los profesionales para que se concentren en tareas más estratégicas.

Si bien algunos operadores han comenzado a aplicar algunos de estos avances digitales y están viendo resultados tangibles, la aplicación está mayormente aislada y limitada a pilotos. El valor obtenido se acelerará y se multiplicará cuando las empresas de petróleo y gas adopten estas y otras soluciones en el ámbito de la exploración y la producción.

Para desbloquear este potencial digital, las empresas necesitan un enfoque visionario pero pragmático. Primero, necesitan volver a imaginar sus capacidades iniciales y desarrollar una visión clara de cómo la inteligencia aplicada, la automatización de activos, las fuerzas de trabajo digitales, los ecosistemas inteligentes y la estandarización personalizada cambiarán sus operaciones. Con esta nueva visión de operaciones aguas-arriba, se pueden crear un motor de iniciativa digital que captura un nuevo valor y asegura su competitividad en los próximos años.

Esta nueva plataforma digital inter-conectada e inteligente, podrá romper las islas o silos de aislamiento dentro de las organizaciones de Exploración y Producción, que pese a pertenecer a un mismo modelo de negocio, utilizan herramientas de Sw. y Hdw, además de pericias humanas completamente diferentes, dificultando la toma de decisiones.

Mediante esta plataforma digital las funciones habilitadoras de las operaciones aguas arriba y por que no, del resto de la cadena de suministro de petróleo y gas, de una forma integral. Esto incluye:

Tecnologías ambientales. Soluciones que garantizan la seguridad medio-ambiental en cada una de las operaciones.

Tecnología de pozos. Desarrollamos tecnología que nos ayuda a optimizar la planificación y construcción de los pozos, mejorando nuestras operaciones.

Geología, Geomecánica y Petrofísica. Esta disciplina estará presente y disponible desde el análisis inicial, hasta el apoyo en las operaciones finales.

Ingeniería de yacimientos. Tomando decisiones más eficientes con inteligencia artificial que analizan y optimizan los planes de desarrollo de campo.

Ingeniería de producción. Habilitando nuevas tecnologías para maximizar la productividad de una forma respetuosa con el entorno y con foco en la seguridad y en la mitigación de riesgos.

Geofísica. Realizando caracterizaciones y modelado de imágenes sísmicas que resultan muy útiles en la exploración, y disponibles a diferentes niveles de la organización.

Fuente: World Energy Trade

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Publicado por OIL CHANNEL

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