من بيانات رقمية إلى نفط

حلول رقمية تنير قطاع الطاقة


  • مرفق إنتاج النفط في خريص، أحد أكبر حقول النفط الذكية في العالم.

  •  تؤام رقمي يقابل مجموعة البنية التحتية للحقل الفعلي.

  • المنتدى الاقتصادي العالمي يدرج معملا ثانيًا لأرامكو السعودية ضمن قائمة المنارات الصناعية.


جانيت بينهيرو |

تعمل تقنيات الثورة الصناعية الرابعة  على الحد من الآثار التي تخلفها الصناعة على البيئة، والتي كلما كانت أقل كلما كان العالم مكانًا أكثر استدامة ويسهم في تحقيق أهداف التنمية المستدامة الـ17 التي حددتها الأمم المتحدة.

تتوارى تحت كثبان الرمال الذهبية في الصحراء الجنوبية ثلاثة حقول نفطية -- خريص وأبو جفان ومزاليج -- في جنوب شرق الرياض. ومن بين هذه الحقول، يعد حقل خريص أحد أكبر مرافق إنتاج النفط في العالم.

الذي جاء بعد استثمار حكيم من أرامكو السعودية قبل عشرة أعوام، لتنشئ أكبر حقل نفط ذكي في العالم في خريص، إذ يستخدم معدات وأجهزة صناعية آلية، وتقنيات الذكاء الاصطناعي، وتعليم الآلات، وأدوات تحليل البيانات الضخمة.


التوأمة الرقمية

إلى جانب موقع الإنتاج الفعلي في خريص، ثمة نسخة رقمية افتراضية منه موازية له وتعمل معه في الزمن الآني. ويتمركز القلب النابض لهذا التوأم الرقمي في غرفة تحكم مركزية في مرفق المعالجة المركزية في خريص الذي يمثل مركز أعصاب الحقل.

حيث تتدافع على شاشاته في الداخل بايتات من البيانات الرقمية، التي تعمل بمثابة عين إلكترونية لمراقبة الأعمال وتوقعها وتشخيص أعطالها من بدايتها إلى نهايتها.. ويستطيع المشغل بضغطة زر واحدة فقط، تفعيل مجموعة من الخوارزميات المتقدمة لوقف الأعمال في الحقل الذكي أو بدئها أو تقليلها أو زيادتها.

خريص – صباحاً
إدراج حقل خريص ضمن قائمة المنارات الصناعية نظير نجاحه في تطبيق تقنيات الثورة الصناعية الرابعة، لينضم بذلك إلى مجموعة من الشركات العالمية الرائدة التي نجحت في اعتماد التصنيع المتقدم على نطاق واسع.

أشاد المنتدى الاقتصادي العالمي، مؤخرًا، بتجهيز البنية التحتية الذكية لحقل خريص تقديرًا لريادته في تبني ودمج أحدث تقنيات الثورة الصناعية الرابعة، ليدرجه المنتدى بذلك ضمن قائمة المنارات الصناعية .

وقال المنتدى الاقتصادي العالمي في بيان له: "قامت ارامكو السعودية في إطار حرصها على زيادة المرونة في عملياتها، بإنشاء حقل خريص للنفط وفق مواصفات الحقول الذكية والربط الشبكي الكامل مما أتاح التحكم المستقل في العمليات، وتشغيل ومراقبة المعدات وخطوط الأنابيب عن بُعد، مما أدى إلى زيادة إنتاج آبار النفط بما لا يقل عن 15% وذلك باستخدام تقنية إنجاز الآبار الذكية وحدها."


استخدام البيانات الرقمية لإنتاج نفط أخف

تشُق أرامكو السعودية طريقها لتصبح الشركة الرائدة عالميًا في تبني التقنيات الرقمية، واستغلال التقنية لتحقيق أسلوب تشغيل يتميز بمستويات أعلى من الكفاءة والأمان والحفاظ على البيئة. التحول الرقمي هو اللبنة الأولى لبناء معامل المستقبل.

"نهدف إلى تعزيز الكفاءة والموثوقية، وتقليل التكلفة وخفض انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري".

مدير إدارة الإنتاج في خريص، الأستاذ محمد الصويغ.

تبنى مدير إدارة الإنتاج في خريص، الأستاذ محمد الصويغ، تطبيق حلول الثورة الصناعية الرابعة في جميع مراحل سلسلة أعمال الإدارة، من الطبقة التحتية لحقل النفط إلى مرافق النفط فوق سطح الأرض. ويقول في هذا الصدد: "نهدف إلى تعزيز الكفاءة والموثوقية، وتقليل التكلفة وخفض انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري".

تفكير ذكي ومتطور

جميع الآبار في حقل خريص النفطي مُجهزة بأجهزة استشعار ذكية مصممة لقيعان الآبار، وصمامات للتحكم في التدفق، ومضخات كهربائية غاطسة. وبفضل أدوات تحليل البيانات الضخمة وتقنيات تعليم الآلات، أصبح إنتاج النفط والغاز من الآبار الأقل استهلاكًا للطاقة، وأصبح من الممكن تحديد الأعطال المحتملة بشكل أفضل، إضافة إلى تحسين إدارة المكامن.

باستخدام أدوات التحليل التنبئية والوصفية في تقنيات تعليم الآلات، طور حقل خريص نظامه الخاص لتحسين استهلاك وقود الغاز في المراجل، مما أسهم في تحقيق وفورات سنوية كبيرة في وقود الغاز، والحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 8%. 

تتغير سوائل حقول النفط تغيرًا جذريًا بمجرد استغلالها. لذلك فإن القدرة على ضبط المعدل المعقد لتدفق المواد الهيدروكربونية خلال البئر بذكاء من شأنه أن يُسهم في تحقيق وفورات كبيرة في كفاءة استهلاك الطاقة، فضلًا عن تحسينه لجودة المنتج.

يُسهم توظيف التقنية في تعزيز سلامة العمل في حقل خريص. فبدلًا من الوقوف على السقالات لمعاينة المرافق الشاهقة، أصبح الأفراد يستخدمون الروبوتات والطائرات المسيرة لإلقاء نظرة عن كثب على كل ما يتطلب الصيانة.

وتقوم المستشعرات في نظام إدارة خطوط الأنابيب يوميًا وعلى مدار الساعة بالبحث بلا كلل عن أي تسربات، والكشف عن الأعطال في مواقع دقيقة وترسل نتائجها في الزمن الآني. كما توفر الكاميرات الحرارية والكاميرات بعيدة المدى مجال رؤية يساعد في دعم اتخاذ القرارات.

برنامج "المنارات الصناعية الرائدة"

أطلق المنتدى الاقتصادي العالمي "برنامج المنارات الصناعية الرائدة" في عام 2018 لمساعدة الصناعات في التغلب على التحديات العملية التي تعيق اعتماد تقنيات المستقبل. وقد أدرج المنتدى حتى اللحظة ما مجموعه 54 منشأة حول العالم ضمن قائمة "المنارات الصناعية الرائدة" في تبني تقنيات الثورة الصناعية الرابعة، تهدف لمساعدة المصنعين الأخرين على نشر التقنية، واعتماد الحلول المستدامة، وإحداث نقلة نوعية للقوى العاملة لديها.

في يناير 2019، أصبح معمل الغاز التابع لأرامكو السعودية في العثمانية أول معمل للنفط والغاز في العالم يدرج في قائمة المنتدى الاقتصادي العالمي للمنارات الصناعية. معمل "العثمانية، هو واحد من مجموعة تضم 16 موقعًا للتصنيع اختيرت من قائمة أولية تتضمن 1000 جهة مُصنعة، وقد كُرم نظير ريادته في استخدام تقنيات التحليل المتقدمة والذكاء الاصطناعي لخفض وقت الفحص، وتحسين التكاليف، وزيادة السلامة.