BP ứng dụng công nghệ AI và robot để tăng sản lượng dầu khí như thế nào?

Các công nghệ như mô hình song sinh kỹ thuật số cho phép BP mô phỏng hoạt động của các tài sản năng lượng của mình, tìm ra các lĩnh vực cần cải thiện và phát hiện các sự cố tiềm ẩn trước khi chúng xảy ra. (Nguồn ảnh: BP)

Các mỏ dầu khí là một trong những tài sản công nghiệp có năng suất cao nhất thế giới. Ví dụ, mỏ Ghawar của Saudi Aramco có thể khai thác gần 4 triệu thùng dầu mỗi ngày. Tuy nhiên, dù có sản lượng lớn, các mỏ dầu khí vẫn hoạt động chưa thực sự hiệu quả.

Theo Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), với phương pháp khai thác thông thường, trung bình chỉ khoảng 30% lượng dầu trong vỉa được thu hồi, còn khoảng 70% vẫn nằm dưới lòng đất.

Vì vậy, chỉ cần cải thiện hiệu suất ở mức nhỏ nhưng áp dụng trên toàn mỏ cũng có thể giúp sản lượng tăng đáng kể. Đối với nhiều tập đoàn năng lượng lớn, công nghệ là chìa khóa để nâng cao hiệu quả vận hành. BP là một trong số đó. Theo công ty, các công nghệ mới đã giúp sản lượng tăng khoảng 2% mỗi năm trong 5 năm qua, tương đương khoảng 20.000 thùng dầu quy đổi mỗi ngày. Ngoài ra, các công cụ số còn giúp bảo vệ trung bình khoảng 4% sản lượng khỏi nguy cơ phải dừng khai thác ngoài kế hoạch.

Nhìn rõ hơn dưới lòng đất

AI, phân tích dữ liệu tiên tiến và robot đang giúp BP khai thác hiệu quả hơn cả tài nguyên lẫn cơ sở hạ tầng. Một ứng dụng quan trọng là ảnh địa chấn, công nghệ dùng để xác định cấu trúc dưới bề mặt Trái đất. Những năm gần đây, BP đã phát triển công nghệ địa chấn 4D, cho phép các kỹ sư theo dõi sự thay đổi của các tầng chứa dầu khí theo thời gian với độ chính xác cao hơn. Công ty cũng phát triển "đá số" (digital rocks) - mô hình ảo được tạo từ các mẫu đá chứa dầu đã quét. Nhờ đó, các nhóm nghiên cứu dưới lòng đất có thể thực hiện các thí nghiệm chỉ trong vài ngày, thay vì mất nhiều tháng trong phòng thí nghiệm.

Theo Ricky Burns, Giám đốc Chuyển đổi và Công nghệ, việc hiểu rõ hơn cấu trúc dưới lòng đất giúp BP đưa các mỏ vào khai thác nhanh hơn và an toàn hơn.

Giám sát theo thời gian thực

Khi dầu khí bắt đầu được khai thác, mục tiêu tiếp theo là duy trì hệ thống vận hành hiệu quả. BP sử dụng công cụ Optimization Genie để phân tích dữ liệu theo thời gian thực từ các mỏ dầu khí, sau đó đưa ra khuyến nghị cho kỹ sư về việc điều chỉnh lưu lượng hoặc cài đặt van nhằm tối ưu sản lượng.

Công ty cũng phát triển Well Startup Tool, mô phỏng nhiều kịch bản khi khởi động lại giếng sau thời gian ngừng hoạt động, từ đó đề xuất phương án giúp tăng độ an toàn và rút ngắn thời gian đưa giếng trở lại khai thác.

Tại Vịnh Mỹ, BP lắp đặt các cảm biến cáp quang dọc theo giếng để theo dõi dòng chảy của dầu khí và nước theo thời gian thực.

Theo Jean-Charles Dumenil, người phụ trách triển khai công nghệ khai thác của BP, dữ liệu tốt hơn giúp kỹ sư đưa ra quyết định chính xác hơn và có thể khai thác thêm nhiều dầu hơn.

Robot ngày càng đóng vai trò lớn

Sự cố thiết bị trên các giàn khoan ngoài khơi có thể ảnh hưởng đến toàn bộ hoạt động khai thác, vì vậy việc phát hiện sớm là rất quan trọng.

Các nhóm giám sát chuyên trách liên tục theo dõi áp suất, lưu lượng và tình trạng thiết bị để phát hiện dấu hiệu bất thường trước khi sự cố xảy ra.

Hiện nay, một phần công việc này đã được chuyển cho robot. Tại vịnh Mỹ, BP sử dụng các robot cỡ bằng hộp giày để kiểm tra phần kết cấu dưới nước của các giàn khoan, thay thế công việc vốn trước đây phải do thợ lặn thực hiện. BP kỳ vọng chương trình này sẽ giúp tiết kiệm hàng triệu USD chi phí bảo trì trong bốn năm tới, dù chưa công bố con số cụ thể.

Ngoài ra, công ty cũng triển khai máy bay không người lái và robot chuyên dụng tại Azerbaijan, đồng thời xây dựng mô hình song sinh số cho toàn bộ 9 giàn khai thác ngoài khơi ở biển Caspi.

Các kỹ sư sử dụng mô hình này để mô phỏng các tình huống và lập kế hoạch bảo trì từ xa. BP cũng đang xem xét mở rộng mô hình sang nhà ga Sangachal trên đất liền.

Theo Marianna Kerimova, Giám đốc Chuyển đổi và Công nghệ của bp, giá trị lớn nhất của các khoản đầu tư này là nâng cao an toàn cho người lao động, giảm sự phức tạp trong vận hành và hỗ trợ các nhóm kỹ sư đưa ra quyết định tốt hơn. Theo bp, những cải tiến nhỏ này đang tạo ra ảnh hưởng đáng kể trên toàn bộ hoạt động của tập đoàn.

Herlinde Mannaerts-Drew, Phó Chủ tịch cấp cao phụ trách Nghiên cứu & Phát triển mảng Thượng nguồn của bp, cho biết những khoản đầu tư công nghệ trong nhiều năm qua hiện đã bắt đầu mang lại kết quả, giúp tăng sản lượng và thiết lập các kỷ lục mới về hiệu suất tại nhiều bộ phận của công ty.

Nh.Thạch

AFP