مدیریت هوشمند در ۷ چاه نفتی؛ تولید به ۱۲ هزار بشکه در روز افزایش یافت

به گزارش خبرنگار مهر، صبح امروز جمعی از خبرنگاران رسانه های مکتوب و آنلاین از اولین مرکز مدیریت همزمان چاه، مخزن و تاسیسات WRFM یا (Well Reservoir Facility Management) بازدید کردند.

با شروع فعالیت های توسعه ای و همچنین آغاز بهره برداری و تولید از میادین نفتی سپهر و جفیر، یک شرکت فعال در حوزه نفت با همکاری یک شرکت بهره برداری نفت و گاز به عنوان پیشتاز در دیجیتال سازی داده های حوزه چاه، مخزن و تجهیزات Digital Oil Field – DOF، اقدام به ایجاد مرکز مدیریت هوشمند چاه، مخزن و تأسیسات Well Reservoir Facility Management کرده است.

از آنجا که برای مدیریت و بهینه سازی تولید در میادین نفت و گاز، بهره گیری از فناوری های پیشرفته به ویژه هوش مصنوعی و اینترنت اشیا (IoT) ضروری است، در همین راستا در این مرکز با نصب سنسورها و ایجاد شبکه های ارتباطی، داده ها به صورت برخط جمع آوری و تحلیل می شوند. مرکز مدیریت عملیات میدان‌های نفتی با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته، قابلیت‌های متنوعی را در سه بخش کلیدی ارائه می‌دهد که بهبود کارایی و افزایش دقت در فرآیندهای عملیاتی و تصمیم‌گیری را به دنبال دارد.

مانیتورینگ آنلاین عملیات روزانه در میدان

در بخش نخست این مرکز مجهز به سیستمی پیشرفته است که امکان پایش و مقایسه آنلاین اطلاعات عملیات روزانه از قبیل حفاری، تولید و سایر فعالیت‌ها با برنامه‌های تعیین‌شده را فراهم می‌کند. در صورت بروز هرگونه انحراف از برنامه، هشدارهای فوری صادر می‌شود تا مدیریت شرایط فرآیندی، عملیاتی و ایمنی به صورت لحظه‌ای انجام شده و ریسک‌های احتمالی کاهش یابد.

تحلیل‌های آماری و مهندسی تولید چاه های نفتی

در بخش دوم سیستم تحلیل‌های جامع این مرکز، تولید را از زیر زمین تا سطح زمین به طور کامل مورد ارزیابی قرار می‌دهد. این شامل تحلیل رفتار و روند تولید چاه‌ها، پیش‌بینی تولید با الگوریتم‌های ساده، بهینه‌سازی تولید تک چاه، هدایت مسیر چاه و ارزیابی‌های یکپارچه مهندسی می‌شود که به بهبود عملکرد و افزایش بهره‌وری کمک شایانی می‌کند. همچنین در بخش سوم نیز با بهره‌گیری از فرآیندهای هوشمند و یکپارچه‌سازی تفسیر داده‌ها، این مرکز امکان دسترسی لحظه‌ای به اطلاعات دقیق را برای کارشناسان خبره و مدیران ارشد فراهم می‌کند. این موضوع موجب تسریع و افزایش دقت در تصمیم‌گیری‌های مهم و آگاهانه مبتنی بر داده می‌شود.

مرکز مدیریت هوشمند چاه، چیزی فراتر از مانیتورینگ ساده است

سید مهدی سار، مدیر فنی مرکز مدیریت هوشمند همزمان چاه، مخزن و تاسیسات (WRFM) ضمن اشاره به اینکه طی ۲۰ سال گذشته، پیشرفت‌های فناوری و کاهش هزینه‌های انتقال داده‌ها امکان ایجاد مراکز مدیریت هوشمند در حوزه نفت و گاز را فراهم کرده است، گفت: هدف ما در این مرکز فراتر از مانیتورینگ ساده است؛ ما با تحلیل داده‌های لحظه‌ای و هوشمندسازی تصمیم‌گیری‌ها، به بهینه‌سازی تولید و افزایش عمر مفید چاه‌ها دست یافته‌ایم.

راه اندازی سیستم‌های پیشرفته‌ برای کنترل فشار و دمای چاه‌ها

وی افزود: با راه‌اندازی مرکز دیجیتالیزیشن و هوشمندسازی، علاوه بر جمع‌آوری دقیق داده‌ها، سیستم‌های پیشرفته‌ای برای کنترل فشار و دمای چاه‌ها ایجاد کرده‌ایم که ریسک‌های عملیاتی را به حداقل می‌رساند. به عنوان نمونه، در چاه سپهر ۶، داده‌های فشار و دمای لحظه‌ای نشان می‌دهد که سیستم‌های حفاظتی مانند HIPPS به صورت خودکار عمل و ایمنی خطوط انتقال را تضمین می‌کنند.

مانیتورینگ حوزه حفاری جزو برنامه های آتی مرکز است

سار ضمن تاکید بر اینکه ایمنی و حفظ تداوم تولید اولویت ما است،گفت: نصب شیرهای ایمنی زیرزمینی و کنترل دقیق پارامترهای محیطی از جمله دما و رطوبت، امکان پیشگیری از حوادث و کاهش خطاهای اپراتوری را فراهم می‌کند. همچنین با کاهش هزینه‌های توسعه و بهره‌گیری از فناوری‌های هوشمند، تولید پایدار و اقتصادی را تحقق بخشیده‌ایم. علاوه بر بحث تولید، ما قصد داریم ساختارهای دیجیتال را توسعه داده و حوزه حفاری را نیز تحت کنترل و مانیتورینگ هوشمند قرار دهیم. با توجه به افزایش پروژه‌های حفاری در کشور، این اقدام نقش مهمی در افزایش ایمنی و بهره‌وری صنعت نفت ایران خواهد داشت. بهینه سازی عملیات حفاری، بهینه سازی کارکرد پمپ های درون چاهی نصب شده، بهینه سازی تزریق مواد بازدارنده شیمیایی و اعمال تعمیرات پیش بینانه (Predictive) با استفاده از هوش مصنوعی از دیگر برنامه های آتی مرکز به شمار می رود.

مدیر فنی مرکز مدیریت هوشمند همزمان چاه، مخزن و تاسیسات با اشاره به چالش‌های موجود در صنعت حفاری ایران تصریح کرد: در کشور ما معمولاً عملیات حفاری و تکمیل چاه‌ها با تأخیر مواجه است. شرکت ملی نفت ایران بیشترین همکاری را در این حوزه دارد و سالانه حدود ۱۵۰ تا ۱۶۰ حلقه چاه حفاری تکمیل می‌شود که در خوشبینانه‌ترین حالت می‌تواند ۲۰۰ هزار بشکه به تولید روزانه نفت اضافه کند. با این حال، افت طبیعی تولید چاه‌های قدیمی نیز وجود دارد که باید مد نظر قرار گیرد.

خریداری ۳ دکل نفتی برای رسیدن به تولید ۶ میلیون بشکه نفت در روز

وی ضمن بیان این مطلب که برای رسیدن به هدف تولید ۶ میلیون بشکه در روز، نیاز به حفاری چاه‌های بیشتری داریم،گفت: به همین منظور، شرکت اقدام به خرید سه دکل خشکی جدید کرده و به ناوگان دکل‌های دریایی خود افزوده است. هدف ما استفاده بهینه از دکل‌ها و کاهش زمان‌های مهندسی تایم (زمان‌های بدون بهره‌وری) است تا حداکثر استفاده از تجهیزات موجود حاصل شود.

کاهش زمان حفاری چاه نفتی از ۱۲۰ به ۱۱۵ روز با فناوری

سار همچنین درباره پیشرفت‌های پروژه‌های اخیر گفت: حفاری یکی از چاه‌های ما که به دلیل مشکلات زمین‌شناسی با تأخیر مواجه شده بود، با راه‌اندازی سیستم هوشمند مدیریت پروژه، توانستیم این تأخیرها را کاهش داده و عملیات را در مدت زمان هدف‌گذاری شده به پیش ببریم. هدف ما کاهش زمان حفاری از ۱۲۰ روز به حدود ۱۱۵ روز است که این امر به افزایش تعداد چاه‌های حفاری شده با همان ناوگان منجر می‌شود. با این سامانه هوشمند، در هر لحظه عملکرد دکل‌ها قابل مشاهده و ارزیابی است و ما می‌توانیم برنامه‌ریزی بهتری برای استفاده از زمان و منابع داشته باشیم. همچنین، ما به دنبال نصب سنسورهای لازم و بهینه هستیم تا اطلاعات دقیقی از شرایط حفاری در اختیار داشته باشیم و از هزینه‌های غیرضروری جلوگیری کنیم.

گزارش مشکلات احتمالی در حفاری های نفتی با فناوری نوین

مدیر فنی مرکز مدیریت هوشمند همزمان چاه، مخزن و تاسیسات درباره استفاده از فناوری‌های نوین در پیش‌بینی مشکلات حفاری و بهینه‌سازی عملیات گفت: در یکی از پروژه‌های حفاری اخیر، با وجود عدم وجود دیتابیس کامل و گزارش‌های جامع، سامانه‌ای هوشمند توسعه داده‌ایم که گزارش‌های موجود را پردازش کرده و مشکلات احتمالی در حفاری را به صورت خودکار استخراج می‌کند و به تیم عملیاتی اطلاع می‌دهد. گام نخست در بهینه‌سازی عملیات حفاری، پیش‌بینی دقیق سرعت حفاری است. به این ترتیب می‌توان برنامه‌ریزی دقیق‌تر و بهینه‌تر داشت. برای مثال، در چاه سپهر دهم که در عمق ۳۲۷۹ متری قرار دارد، با استفاده از داده‌های لحظه‌ای، شرایط چاه را پیش‌بینی و مشکلات احتمالی را شناسایی می‌کنیم. این پیش‌بینی‌ها به اپراتورها و مهندسان اجازه می‌دهد که آمادگی کامل برای مقابله با هرگونه مشکل احتمالی داشته باشند و اقدامات پیشگیرانه را به موقع انجام دهند.

سار همچنین از برنامه‌های آینده برای هوشمندسازی بیشتر سیستم‌ها و بهبود هدایت چاه‌های افقی خبر داد و گفت: هدف ما تعیین بهترین مسیر برای چاه‌های افقی است تا ارتباط بهینه‌ای بین چاه و مخزن برقرار شود و تولید نفت به حداکثر برسد. به‌ویژه اینکه قطر این چاه‌ها معمولاً حدود ۱۵ سانتی‌متر است و انتخاب بهترین نقطه در مخزن اهمیت بسیار زیادی دارد.این سیستم کاملاً بومی است و از صفر تا صد این پروژه با اتکا به توانمندی داخلی و همکاری با شرکت‌های دانش‌بنیان توسعه یافته است.

افزایش چشمگیر تولید نفت با مدیریت هوشمند

وی ضمن اشاره به اینکه بهره‌گیری از سیستم مدیریت همزمان در بهبود تصمیم‌گیری‌های عملیاتی و افزایش تولید نفت نقش بسیار موثری داشته است، گفت: زمانی که تولید میدان نفتی سپهر ۵ با حدود ۶ هزار بشکه در روز آغاز شد، با افت تولید مواجه شدیم. در ابتدا به این موضوع فکر کردیم که آیا این کاهش تولید رفتار طبیعی مخزن جدید است یا دلایل دیگری در کار است. با ورود چاه‌های جدید به مدار تولید، ما تصمیم گرفتیم رفتار این چاه‌ها را به دقت مانیتور کنیم.

مدیر فنی این مرکز ادامه داد: در ادامه متوجه شدیم که مخزن مورد نظر در عمق ۴۵۰۰ تا ۶۰۰۰ متر قرار دارد و یکی از چالش‌ها وجود رسوبات در مسیر تولید است که مشابه کلسترول خون می‌تواند باعث کاهش سطح مقطع جریان و افت تولید شود. پس از بررسی‌های گسترده و اقدامات کنترلی، تصمیم گرفتیم چند عملیات همزمان را در مدت دو هفته انجام دهیم. با این عملیات که حدود ۱.۶ میلیون دلار هزینه داشت، توانستیم تولید را از ۶ هزار به ۸ هزار بشکه در روز افزایش دهیم. اگر این اقدامات صورت نمی‌گرفت، تولید چاه به حدود ۱۵۰۰ تا ۲۰۰۰ بشکه در روز کاهش پیدا می‌کرد. این افزایش تولید علاوه بر سود قابل توجه مالی، باعث شد ظرفیت انتقال نفت به کارخانه غرب کارون نیز بهینه شود.

وی ضمن بیان این مطلب که تصمیم‌گیری سریع و مبتنی بر داده‌ها، از دست رفتن فرصت‌ها را به حداقل رساند،گفت: اگر این عملیات چند ماه دیرتر انجام می‌شد، ارزش افزوده حاصل شده به مراتب کمتر بود. نمونه مشابه این موضوع را در چاه سپهر ۱۱ نیز داشتیم که سیستم مدیریت به موقع هشدار داد و از بروز مشکلات جدی جلوگیری کرد.

با مدیریت هوشمند در ۷ چاه نفتی، تولید را به ۱۲ هزار بشکه در روز رساندیم

مدیر فنی مرکز مدیریت هوشمند همزمان چاه، مخزن و تاسیسات درباره مدیریت هوشمند چاه‌های دیگر افزود: در ۷ چاه مختلف، با مدیریت هوشمند عملیات اصلاحی انجام شده که به طور میانگین تولید را به میزان ۱۲ هزار و ۵۰۰ بشکه در روز افزایش داده است. به عنوان نمونه، در یکی از چاه‌ها تولید از ۴۳۰۰ بشکه به ۵۳۰۰ بشکه در روز افزایش یافته و این در حالی است که هزینه‌های مربوط به این اصلاحات کمتر از یک میلیون دلار بوده و ارزش افزوده ایجاد شده چندین میلیون دلار است. چاه دیگری که تولید آن دو برابر شده، از ۱۵۰۰ به ۳۰۰۰ بشکه در روز رسیده و ارزش اقتصادی این افزایش تولید نزدیک به ۱۱ میلیون دلار برآورد می‌شود. این بهینه‌سازی‌ها در مقایسه با هزینه‌های احتمالی حفاری چاه جدید، بسیار مقرون به صرفه بوده است.

وی با اشاره به اجرای عملیات در سال ۲۰۲۴ در میدان سپهر ۵ گفت: عملیات اصلاحی روی چاه‌ها در بازه زمانی مشخصی در سال ۲۰۲۴ انجام شد و پس از آن تولید بهبود یافت و ادامه پیدا کرد.

تضمین امنیت داده‌های چاه های نفتی با سیستم یکپارچه داخلی

سار همچنین درباره امنیت داده‌ها اظهار داشت: ما از یک سیستم یکپارچه و تحت شبکه داخلی استفاده می‌کنیم که تضمین می‌کند داده‌ها خارج از این شبکه منتقل نشوند. داده‌های تولید شده در موقعیت چاه‌ها از طریق سیستم وایرلس به آنتن رادیویی میدان منتقل شده و سپس به سرور مرکزی در داخل ساختمان فرستاده می‌شوند. تمامی مراحل انتقال و ذخیره‌سازی داده با رعایت کامل نکات امنیتی انجام می‌شود تا هیچ داده‌ای از دست نرود.

مدیریت ۱۷ تا ۱۸ چاه نفتی در کشور با هوش مصنوعی

وی افزود: حتی اگر اتصال اینترنت قطع شود، داده‌ها به صورت محلی ذخیره شده و بعداً منتقل می‌شوند. هدف ما جمع‌آوری کامل داده‌هاست تا حتی اگر در زمان حال امکان استفاده از برخی داده‌ها نباشد، در آینده بتوانیم از آن‌ها بهره‌برداری کنیم. سیستم ما طوری طراحی شده که محدود به میدان یا چاه خاصی نیست و قابلیت توسعه به سایر میادین نفتی را دارد. در حال حاضر ما حدود ۱۳ چاه سبک و چند چاه سنگین را مدیریت می‌کنیم و در مجموع ۱۷ تا ۱۸ چاه در مدار داریم. هدف ما رسیدن به مدیریت صدها چاه با استفاده از سخت‌افزارهای قوی‌تر و سرورهای پیشرفته است.

سار در ادامه به قرارداد ۲۰ ساله توسعه میادین نفتی ایران (IPC) اشاره کرد و گفت: با امضای این قرارداد، ما به عنوان توسعه‌دهنده و تولیدکننده میادین نفتی، برای ۲۰ سال آینده مدیریت هوشمند میدان‌ها را برعهده داریم. این مرکز در پروژه بهینه‌سازی تولید میدان‌های نفتی ایران، به صورت مستقیم با شرکت ملی نفت ایران قرارداد دارد.

مدیر فنی مرکز مدیریت هوشمند همزمان چاه، مخزن و تاسیسات با اشاره به تغییر رویکرد در سرمایه‌گذاری بخش خصوصی در صنعت نفت گفت: در ابتدا انتظار بر این بود که شرکت‌های بین‌المللی نفتی به ایران بیایند و در کنار شرکت‌های ایرانی نوپا فعالیت کنند، اما عملاً اولین قرارداد IPC با یک شرکت ایرانی به صورت صد درصدی بسته شد که موفق به توسعه دو میدان نفتی شده است.

سرمایه‌گذاری اولیه ۱۰ میلیون دلاری در مرکز؛ سودآوری ۲۰۰ میلیون دلار در بازه یکساله

وی در ادامه اعلام کرد که زیرساخت‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری مرکز مدیریت همزمان چاه، مخزن و تأسیسات در قالب فاز اول و با سرمایه‌گذاری ۱۰ میلیون دلاری راه‌اندازی شده است و فاز دوم این مرکز با بودجه ۵ میلیون دلاری برای هوشمندسازی سیستم‌ها اجرایی خواهد شد. این سرمایه‌گذاری مسیر پایداری برای بهبود عملکرد و توسعه مرکز فراهم می‌کند این مرکز تنها از منظر تولیدی نگاه نمی‌شود، بلکه هدف آن افزایش بهره‌وری و بهینه‌سازی فرآیندها است. در بازه یک سال، این سیستم توانسته با بهینه‌سازی تولید میدان‌های نفتی کشور، حدود ۲۰۰ میلیون دلار سود ایجاد کند؛ یعنی بازگشت سرمایه‌ای حدود ۲۰ برابر سرمایه اولیه.