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数字石油邂逅数字水处理

数字石油邂逅数字水处理

将油气行业的数字化技术应用到水处理中,会碰撞出什么火花呢?

来自丨E&P
编译丨TOM

将油气勘探开发作业的数据用于优化生产的概念并不新鲜。很多软件服务商都承诺他们的产品有助于深入了解油藏动态、生产管理与优化注水技术。工业物联网(IIoT)与云计算的出现,更加为油气田管理带来了大量基于云计算解决方案的新业务。

在现如今的市场上,具有竞争力的需求变得越来越迫切。勘探开发公司开始认识到完井与生产作业所需的水管理相关的成本和风险,而应用于油气井的工具,其相同类型也可以运用于水的处理与管理。

Veolia公司的数字水务平台Aquavista,可以利用水处理系统中现有的人机界面(HMI)与可编程的逻辑控制器(PLC)收集到的信息,这些信息都是水资源物流和水处理优化所需要的。下一步就是运用这些数据。该公司的数字产品可以作为增值服务来提供给客户。

数字石油邂逅数字水处理

图 Aquavista可以从PLC的现有HMI中收集数据,并应用分析与算法来优化作业。

软件作为水处理中的一项服务

该服务可应用于水处理系统中的单个作业单元、整个系统或多套设施。该系统通过增加数据收集设备来运行,此设备以预定的时间间隔获取特定的数据,并将数据传输到云端以进行长期存储,而无需修改现有的PLC或HMI程序。再运用算法来组织与解释数据。然后执行基准测试来分析系统中各个作业单元的效率,从而能够实现优化作业。

陆上优势

Veolia公司正在评估美国的一个集中生产水处理系统中数字平台的实施情况,该系统由2500多个潜在的数据输入组成,这些参数包括流量、水位、pH值、浊度以及整个系统的其他各种作业指标。系统越大,每个作业单元所需输入的数据就越少,因为流量等普通数据在系统中是相同的。还可以提供客户定制功能,包括确定收集数据的最佳位置。

这个项目的一个关键要素是了解客户想要达到的目标。该平台可以由审批工程师评估环境参数,由维护经理执行预防性与预测性维护计划,由采购经理制定水处理化学品订单,由管理人员监视其他关键绩效指标(KPIs)。

除大型集中式设施外,像Aquavista平台这样基于云端的系统,对油气作业特别有用,因为这些规模较小的作业分散在广大的地理区域。通常情况下,作业与维护人员将大部分时间花费在分散的作业单元之间,来回的奔波也只是为了检查断开的系统的状态。

该系统可以为员工与管理人员提供不同质量与库存的更新、设备的运行状态、警报和事件,以及任何其他相关信息。这使得现场工作人员可以将时间花费在处理需要关注的作业单元,而不是开车到作业参数可能正常的偏远作业单元。此外,智能算法、深度数据分析与获取公司经验可以让员工通过更高效地操作水处理设施,来优化作业并节约成本。

海上优势

Veolia公司已经完成了石油天然气上游部门的数字平台,并与海上FPSO装置实时连接。该系统可用于海上水处理系统的陆地性能监测。因为结合了公司的专业工程能力,该系统可以通过自定义的业务KPI、性能KPI、自动排序优化以及手动批量控制干预,来帮助客户提高采收率。它还能提供陆地与海上作业人员之间的自动报告。

公司目前拥有20多个正在油田中运行的系统,客户已经看到了系统对作业的影响:降低了作业风险、提高了作业效率、降低了作业成本。

网络安全的重要性

该系统的目标之一是将数据收集整合到现有的IT与自动化架构,同时系统需要尽可能的灵活与具有非侵入性。任何数字产品的关键都是云平台,因此数据安全是首要要求。该服务使用符合行业标准的传输链路层安全协议v1.2与X.509安全证书来加密和验证装置与云之间交换的数据,同时确保数据始终安全。

一旦进入云端,平台就可以应用智能算法、分析、通知以及可视化,来帮助操作人员变得更主动,避免劳而无功。云平台允许操作人员更具流动性,同时保留监视设施的能力并接收警报与事件通知。

步进式方法

为了满足广泛的行业作业需求,从集中式水处理系统到位于不同地点的单个作业单元,Aquavista在三个等级上运行:

等级1:数据采集并存储在云端中,然后创建一个直观的监控与报告工具。安全的网络应用程序可以为用户定制他们想要查看的数据,并给予授权人员7天24小时即时访问单个技术、完整的水处理系统或多个地点多个系统的权限。可以在网上享受便捷的功能,如获得培训视频与手册、健康与安全记录、服务报告、采购订单和其他文件,还可以在网上订购备件与服务。

等级2:数据驱动的性能优化。该系统由水处理专家设计、实施并不断改进。该系统使用不断更新的数据分析与算法来优化水处理设施的运行。软件内置了超过100年的水处理与工艺专业知识。通过创建预防性与预见性维护计划,此功能可以识别积极的方式来减少工作流效率低下与投资失败。利用流入的水的数据,管理水处理化学品的使用,以确保使用的合规性,同时最大限度地减少剂量以及最大限度地节省成本。在某些设施中,远程访问与控制可能会减少劳动力需求,同时还能确保处理过的污水保持一致性。

等级3:虚拟工程师。为了完善数据提供功能,该公司依靠一系列的安装与人为因素,可以通过水处理专家网络实现访问全球的知识库与标准。这些专家可一周7天24小时的提供在线协助、定期培训课程、并即时排除故障、维护与紧急支持。

数字化采出水处理

工业物联网是水处理管理领域的一场革命,它为设施操作人员与管理人员提供了诸多好处。现场设备或系统与Aquavista等基于云端的操作平台之间的数据传输是现代系统的核心,可为管理与操作人员提供灵活的、安全的以及高效的作业。

通过最大限度地减少化学品消耗、用电量与人力需求来实现成本节约,并且监测以及有效管理水处理系统,以确保系统处于最佳性能。定制功能能够确保不同规模的数字解决方案,能够满足从小型远程作业到多个大型集中式设施的各种不同的需求。

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