価格の下落によりシェール生産者の効率が向上

エネルギー生産者は、自動化、センサーの使用、ビッグデータ、リモート監視に関する新しいアイデアを求めてインダストリー 4.0 に注目し、テクノロジー スタートアップに機会を生み出しています。

2010 年代半ばに石油価格が暴落した後、シェール オイルとガスの生産者は、効率を高めるために、エネルギー セクターのオフショア油田の操業、製造、さらには医療産業から技術と技術を借りることで、下落に対応しました。

エネルギー生産者は、自動化、センサーの使用、ビッグデータ、およびリモート監視に関する新しいアイデアをインダストリー 4.0 に求めました。その過程で、彼らは無人航空機検査会社などの技術スタートアップの機会を生み出しました。医学から、ConocoPhillips などの主要なエネルギー生産者は、MRI スキャンで使用される DNA 配列決定と数学を借用して、岩石からより多くの石油とガスを絞り出すために、コア サンプリングと掘削ブラインドに頼ることを減らしました。

Rystad Energy (オスロ、ノルウェー) のシェール研究担当副社長である Artem Abramov 氏は、次のように述べています。 ) は、世界のエネルギー業界にデータ、ツール、分析、およびコンサルティング サービスを提供する独立したエネルギー調査およびビジネス インテリジェンス企業です。 「過去 2 年以内にテクノロジーのスタートアップが生まれました。今後も増えると思います。」

2018 年の初めに、米国には約 750,000 の生産シェールおよび従来型の石油およびガス井がありました。 Rystad Energy のデータによると、そのうち 207,000 は水平水圧破砕坑井で、115,000 は従来の水平坑井でした。データによると、今年予想される 23,000 の新しい生産井のうち、15,000 は水平掘削であり、それぞれの推定コストは 645 万ドルですが、流域によってコストに大きな違いがあります。

効率が向上すると、業界は通常、雇用が減少すると予想します。しかし、トラック運転手から石油技術者に至るまで、シェールオイルおよびガス労働者の需要に逆説的な影響を与えている要因は他にもあります。 「一方で、自動化は雇用にマイナスの影響を与えるはずです」とアブラモフ氏は言います。 「しかし、シェール産業が拡大しているため、熟練労働者や非熟練労働者の需要が高まっています。」その結果、テキサス州西部、大きな鉱床があり、パーミアン盆地の掘削活動が行われている地域では、失業率が記録的な低さになっています。

不足しているのは未熟練労働者だけではありません。 2015 年に石油価格が暴落したとき、石油工学大学への入学者数が減少しました。これにより、エンジニアを見つけるのが難しくなっている、と Abramov 氏は言います。

Shell が「シェール フィールド オブ ザ フューチャー」を発明

立ち上げの最中に、Royal Dutch Shell (オランダ、ハーグ) は、110 億バレルの発見済みおよび見込みのある石油をシェール鉱床から汲み上げるためには、別の方法をとる必要があることに気付きました。会社のリーダーは、安定した設備投資を維持しながら、収益を増やすか、コストを削減するように組織に挑戦しました。その結果、プロデューサーは製造業とインダストリー 4.0 から多額の借り入れを行いました。

「iShale プログラムを構築したとき、私たちは非常に慎重かつ意図的に、通常の探査および生産業界の提携の外に、製造業の自動化、デジタル化などで積極的に取り組んできた革新的なプレーヤーのいくつかに目を向けました」と、Frederic Wasden 氏は述べています。 iShale プロジェクト マネージャー。 「マニュファクチャリング 4.0 には、かなり長い間これに取り組んできた多くの業界があるため、これは私たちにとって本当に有利なスタートでした。新しいものを開発する前の目標は、市販されている既存の技術を活用することでした。このアプローチにより、ハードウェアの観点から見たテクノロジーのリスクは比較的低いと感じています。」

未来のシェール フィールドを構築するために、Shell は、自動化、リモート モニタリング、センサーの使用、ロボット工学、データ収集と分析、クラウド コンピューティング、太陽エネルギーとエネルギー貯蔵バッテリーの使用により、エネルギー生産者を支援できる企業と提携しました。運用コスト。

高度な分析センターに情報を提供する数十種類のセンサーが、重要な機能のために配備されます。メタンの漏れを検出するカメラ。赤外線でタンクのレベルを確認し、侵入者を特定します。パイプが侵食されているかどうかを判断するための音響学。 「私たちは、これらのセンサーを採用し、プロバイダーがこれらをスケールアップできるようにすることで、より広範な製造業によって行われた作業の受益者です」と Wasden 氏は述べています。

iShale の第 1 段階は、Permian Basin のアセットで、Shell が機能を変更することでコスト削減、生産の改善、安全性の向上を実現できることを実証することです。その結果、運用で利用可能なデータを活用し、その情報を高度な分析と組み合わせて、生産と保守の慣行を最適化する方法を見つけ出すことができます。

井戸掘削とメンテナンスのリモート サポートは、プログラムの基礎の 1 つです。シェルの職員は、アルバータ州カルガリーにある監視センターから、アルゼンチンで掘削中の新しい坑井を監視し、アドバイスを提供しました。井戸が稼働すると、遠隔監視情報を提供された保守担当者が、適切な安全装置と部品を備えた状態で到着できます。これは、別の利点を示しています。目的は、不必要なメンテナンスを行うことで過剰な支出を回避すると同時に、重要な部品または機械の一部が故障したために運用を停止することを排除することです.

エネルギーの巨人は、自社の深海操業で使用される技術を陸上の井戸にも移転しました。

「オフショア、重量、およびスペースは絶対的な価値があります」と Wasden 氏は述べています。 「業界は、非常に小さな容器でガス、石油、水を分離する方法を考え出しました。陸上に持ち込まれた同じ技術により、従来の分離プラントや中央処理施設を建設するのではなく、トラックに搭載されたスキッドに分離装置を取り付けることができます。」

シェルの型破りなビジネスのエグゼクティブ バイス プレジデントであるグレッグ ギドリーは、2017 年 10 月に RigZone の Web サイトで、iShale に期待される成果には次のようなものがあると語っています。スケーラブルなモジュール式の中央施設設計。多相の流れと分離を可能にするインテリジェントな井戸パッドとワイヤレス通信。例外的または標準的なフィールド監視によるデジタル化および自動化対応の管理。そして、デジタル的に接続され、クロストレーニングされた「幅広いスキルベース」の人員を備えた「未来の組織」。

Eyes in the Sky はデータ ライブラリに依存

原油価格の下落と、その後の生産者によるコスト削減の模索は、無人航空機を使用して上位 20 の最大級の石油とガス探査および生産会社

州および連邦レベルのさまざまな規制機関は、毎月から毎年までのさまざまなスケジュールで、石油およびガス生産資産のさまざまな種類の検査を要求しています。生産者はセンシング技術を組み込んで新しい油田を監視できますが、その測定機器を改造するコストは、ドローンを使用して従来の油田に対して同じタイプの検査を実行するよりもはるかに高くなります。

「問題は、何年も稼働している井戸がたくさんあることです。それぞれに 10,000 ドルのセンサーを追加するのは意味がありません」と、PrecisionHawk のエネルギー担当副社長、Patrick Lohman 氏は述べています。 「そこがドローンの出番です。」

ドローンがこの仕事に適しているのには十分な理由があります。坑井パッドは、最大でフットボール競技場 2 つ分の長さまで離れて配置することができ、地方道路は通常、一方から他方への間接的なルートを提供します。その結果、技術者は 1 日に最大 10 か所の現場まで運転して検査を行うことができるとローマン氏は述べています。対照的に、訓練を受けたドローン オペレーターは、密度にもよりますが、1 日で 100 ～ 125 の坑井パッドに航空機を飛ばすことができます。

ドローンはより効率的であるだけでなく、異常を探すための検査プロセスで品質が低下することはありません。 「多くの場合、ドローンは人間が検出できるものなら何でも検出できます」と Lohman 氏は言います。

これには、植生が坑井パッドに侵入しているかどうかを確認するためのカメラが含まれます。メタンの漏れや過熱したコンポーネントを検出するサーマルイメージャー。濃度を測定するためのメタンレーザー。溜まった水を検出するためのマルチスペクトル センサー。

「私たちは、地理空間的にタグ付けされた情報をクライアントに提供するために、アプリケーションのスタックに焦点を当てています」と Lohman 氏は述べています。 「構造化されたデータの深さにより、PrecisionHawk はクライアントと協力して人工知能アプリケーションを使用し、メンテナンス コストを削減できるようになります。」

PrecisionHawk は、AI アプリケーションと連携して機能し、ドローンで収集された地理空間データを使用して予防保守を推奨し、機器の故障を予測する視覚学習ツールを開発しています。より多くのデータを経済的に収集するにつれて、ツールセットが改善されます。

医者に行くことはどこにドリルするかを処方します

ConocoPhillips では、2017 年 11 月のアナリストおよび投資家会議の議事録によると、地球科学者は、圧縮地震イメージングとして知られる独自のプロセスの地震測定値から得られたデータを収集および分析するために、医療用磁気共鳴イメージングで使用される技術を借用しています。彼らの目標はパーミアン盆地です。

圧縮地震イメージングでは、「通常の地震探査のような規則的なサンプリング パターンの代わりに、ランダム サンプリングがあり、医療分野から得た数学を使用します」と、ConocoPhillips の生産、掘削、および

断層撮影 (すなわち、セクション) イメージングに適用される数学は、定義の 10 倍の増加を与えます。同じ数学を地震点データに適用して、同様の鮮明度を得ることができます。
「…またはもちろん、撮影する地震点を少なくして、以前と同じ解像度をはるかに低いコストで得ることができます」と Hirshberg 氏は述べています。

シェール事業者は、医療に欠かせない DNA シーケンシングも採用しています。しかし、エネルギー生産者の配列決定の対象は、岩石の細孔空間と破砕ネットワークに生息する微生物です。 Biota Technology (ヒューストン) のウェブサイトによると、彼らはその結果を使用して、油井の配置を最適化し、油井の接続を監視し、完成までの生産量を経時的に測定するために、石油の可能性と動きを評価します。