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数字化合伙人 Noble与GE联手创建“数字钻机”

数字化合伙人 Noble与GE联手创建“数字钻机”

Noble预计,到2018年下半年,数字解决方案将使4个钻井平台上的7个关键系统的维护费用最多减少20%。

来自 | DC
编译 | 白小明 影子

为了提高资产管理和运营效率,Noble公司2月份宣布与GE合作,为其4个高规格钻井平台配备先进的数据分析系统,其直接目的是提前几周检测异常和潜在故障。目前,系统正在监控7个关键的钻机系统:防喷器系统、动力系统、绞车、泥浆泵、顶驱、推进器和动态定位系统。根据运营高级副总裁Bernie Wolford的说法,Noble预计它可以提高可靠性,并且最早可以在今年下半年将这些系统的维护支出最多减少20%。

作为试点计划的一部分,Noble数字钻机(Digital Rig)的分析系统最初应用于4个钻井平台。Wolford先生在谈到这个项目的主要推动因素时指出,“在当今竞争激烈的海上市场,应用分析技术来提高业绩是必不可少的。如果我们想要进一步节省成本和提高性能,我们必须更多地转向数据驱动的决策。所有顶级钻井承包商目前提供的生产率数据在95~98%之间。我们如何从98%提升到99%?如果不采用这些技术,你就无法做到这一点并维持下去。”

Noble的分析系统由GE的Predix工业物联网(IIoT)平台驱动,该平台可用于创建物理资产的数字双胞胎。这种技术已被广泛应用于航空业,使航空公司转向预防性维护。

数字化合伙人 Noble与GE联手创建“数字钻机”
GE的工业物联网平台Predix是Noble数字钻机分析系统的基础。该平台通过使用基于物理的模型和历史数据来创建物理资产的数字双胞胎,以建立预期的设备状况集。当实时数据显示某设备的状况或行为开始偏离预期时,就会发出警报。在某些情况下,Predix可以提前两个月指示潜在的故障,使计划性维护远离关键设备。

Predix为每台受监控的设备提供基于数字双胞胎技术的维护预测。来自设备传感器的数据在钻井平台进行采集、协调和集中,并近乎实时地传输到GE的工业应用和可靠性中心(IPRC)进行分析,数据还同时传输到Noble的陆地运营中心。

工作人员将来自钻机设备和系统的实时数据与相应设备的数字双胞胎进行比较,以检测异常情况。Uppuluri先生表示,“数字双胞胎简直就像‘影子’一样跟随着物理机器,并监视设备状况的恶化。它使用历史数据作为开始搜寻差异的基础,但它具有机器学习功能,因此它会根据实时数据不断自我更新,以确保其对参考行为的理解是正确的。”当实时数据显示某设备的状况或行为开始与预期出现背离时,系统会发出警报。如果距离潜在故障的发生还有几周,则警报不会显示为“紧急情况”。但是如果故障即将发生,警报将非常紧急。

在某些情况下,特别是对于频繁使用的设备,如顶驱或泥浆泵,可提前两个月发出警报,以便提前安排维护。“现场工作人员遇到的意外状况会越来越少,不必依赖价格高昂、时间紧迫的服务,因为他们将根据我们提供的关键信息以更有条理的方式安排维护计划。”

使故障维护远离关键设备

Wolford先生解释说,分析程序最初之所以选择钻机上的7个系统,因为它们最有可能在发生故障时导致停机。他们还配备了必要的传感器,这有助于简化安装过程。

收集和分析的实时数据显示在钻机控制室60英寸的屏幕上。陆地人员(从钻井平台经理或操作人员的办公室到远程运营中心)可以使用附带的桌面应用程序,通过网页浏览器查看相同的数据。此外,移动应用程序可以安装在手机或平板电脑上,以便陆地人员随时访问数据。

通过启用预防性维护而不是基于日历的维护,确保大量维护工作远离关键设备。Noble还可从中获取更多深度信息以优化其供应链,分析系统提供的深度信息将有助于更好地了解设备部件何时需要维护或更换。Wolford称,“我们将能够基于预测使用情况和历史使用情况,更好地管理库存。”例如,通过数字双胞胎技术,Noble可以了解BOP橡胶的使用寿命还能满足多少次开关,以及钻机库存还剩多少。

预防性维护让Noble将一些维护团队转移到了陆地,他们不必再全天24小时呆在钻井平台。Wolford先生说,“我们在钻井平台上只保留一个电工,另一个可以留在陆地,并同时为全球其他地方的4艘钻井船提供专业支持。”陆地维护团队还可以根据使用强度安排每台钻机的维护,从而减少海上工作量。此外,他们可以帮助监控预防警报并协助钻机计划远离关键设备的维护作业。

Noble相信,通过避免计划外停机来降低相关成本,同时跟踪KPI来提高效率,可以帮助Noble降低运营成本,这在低油价环境中至关重要。Wolford先生表示,“在收入接近成本的大环境下,将成本降低4 – 5%的意义是巨大的。”

由于Predix平台已广泛应用于航空、电力等油气以外的行业,GE非常清楚实施过程中通常会遇到的困难。Uppuluri先生称,困难之一就是确保数据的完整性。传感器通常被安装在设备上(如喷气发动机或泥浆泵)来收集数据,但在公司开始数字化转型之前,这些数据通常会被闲置且未经检查。所收集的数据可能存在偏差,或者可能没有足够数量的标签使Predix提供足够的可用信息。

数字化合伙人 Noble与GE联手创建“数字钻机”

Noble目前正在监测Noble Globetrotter I上的7个系统:BOP系统、动力系统、绞车、泥浆泵、顶驱、推进器和动态定位系统。选择这些系统进行监控是因为它们最有可能在发生故障时导致停机。

对于Noble的情况,由于钻机上的设备由不同的制造商提供,承包商必须与多个供应商协调,以确保收集的数据能够提供足够高的质量和完整性。“借助Noble,我们提出了一些指导意见,包括数据标签所需的最小数据量,以及这些数据如何实时流式传输而不是批量传输,”Uppuluri先生说道。

Uppuluri称,“有了这些从前期使用中积累的经验,后期使用者通常成为了接受速度最快的用户。”目前,Noble已经迈出了第一步,他相信其他承包商很可能会快速跟进,因为在竞争如此激烈的海上市场,他们都在寻求降低成本的方法。“油价已经长期处于低位,若想维持盈利,那么公司就需要重新调整运营成本。这引起了Noble的浓厚兴趣,他们开始寻求转变。我不相信其他公司会视而不见;他们必将效仿。”

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