Penurunan Harga Membuat Produsen Shale Menjadi Lebih Efisien

Produsen energi melihat ke Industri 4.0 untuk ide-ide baru tentang otomatisasi, penggunaan sensor, data besar, dan pemantauan jarak jauh, menciptakan peluang bagi startup teknologi.

Setelah harga minyak jatuh pada pertengahan tahun 2010, produsen minyak dan gas serpih menanggapi penurunan tersebut dengan meminjam teknik dan teknologi dari operasi sumur lepas pantai sektor energi, manufaktur, dan bahkan industri medis untuk meningkatkan efisiensi.

Produsen energi melihat ke Industri 4.0 untuk ide-ide baru tentang otomatisasi, penggunaan sensor, data besar, dan pemantauan jarak jauh. Dalam prosesnya, mereka menciptakan peluang bagi perusahaan rintisan teknologi seperti perusahaan inspeksi kendaraan udara tak berawak. Dari kedokteran, produsen energi besar seperti ConocoPhillips meminjam pengurutan DNA dan matematika yang digunakan dalam pemindaian MRI untuk tidak terlalu mengandalkan pengambilan sampel inti dan pengeboran buta dalam upaya mereka memeras lebih banyak minyak dan gas dari batuan.

“Berdasarkan diskusi kami dengan perusahaan, saya akan mengatakan sebelum jatuhnya harga minyak mereka tidak begitu peduli dengan mencari semua cara yang mungkin untuk memaksimalkan efisiensi,” kata Artem Abramov, wakil presiden penelitian serpih untuk Rystad Energy (Oslo, Norwegia ), sebuah perusahaan riset energi dan intelijen bisnis independen yang menyediakan layanan data, alat, analitik, dan konsultasi untuk industri energi global. “Ini menciptakan startup teknologi dalam dua tahun terakhir, dan saya berharap untuk melihat lebih banyak lagi.”

Pada awal 2018, ada sekitar 750.000 shale dan sumur minyak dan gas konvensional yang berproduksi di Amerika Serikat. Dari jumlah tersebut, 207.000 adalah sumur rekahan hidrolik horizontal dan 115.000 di antaranya adalah sumur horizontal tradisional, menurut data Rystad Energy. Data menunjukkan bahwa di antara 23.000 sumur produksi baru yang diharapkan tahun ini, 15.000 akan menjadi pengeboran horizontal dengan perkiraan biaya $6,45 juta untuk masing-masing sumur, meskipun ada perbedaan biaya yang signifikan di seluruh cekungan.

Dengan peningkatan efisiensi, industri biasanya mengharapkan penurunan lapangan kerja. Tetapi kekuatan lain telah menciptakan efek paradoks pada permintaan pekerja minyak dan gas serpih, mulai dari pengemudi truk hingga insinyur perminyakan. “Di satu sisi, otomatisasi apa pun harus berdampak negatif pada pekerjaan,” kata Abramov. “Tetapi karena industri serpih meningkat, permintaan akan pekerja terampil dan bahkan kurang terampil tinggi.” Akibatnya, pengangguran berada pada rekor terendah di area seperti Texas barat, lokasi deposit besar dan aktivitas pengeboran di Permian Basin.

Pekerja tidak terampil bukan satu-satunya yang kekurangan pasokan. Ketika harga minyak jatuh pada tahun 2015, pendaftaran di program universitas teknik perminyakan turun. Hal ini membuat para insinyur sulit ditemukan, kata Abramov.

Shell menciptakan 'Ladang Serpih Masa Depan'

Di tengah peningkatannya, Royal Dutch Shell (Den Haag, Belanda) menyadari bahwa untuk memompa 11 miliar barel minyak yang ditemukan dan prospektif dalam deposit serpih, perlu melakukan hal yang berbeda. Pemimpin perusahaan menantang organisasi untuk meningkatkan pendapatan atau mengurangi biaya sambil mempertahankan investasi modal yang stabil. Akibatnya, produsen banyak meminjam dari manufaktur dan Industri 4.0.

“Ketika kami membingkai program iShale, kami dengan sangat hati-hati dan sengaja melihat di luar aliansi industri eksplorasi dan produksi yang biasa pada beberapa pemain inovatif yang telah aktif dalam otomatisasi, digitalisasi, dan sebagainya, di bidang manufaktur,” kata Frederic Wasden, manajer proyek iShale. “Dan itu adalah awal yang nyata bagi kami karena di Manufaktur 4.0 ada sejumlah industri yang sudah cukup lama berada di sini. Sebelum mengembangkan sesuatu yang baru, tujuan kami adalah memanfaatkan teknologi yang sudah ada yang tersedia secara komersial. Dengan pendekatan ini, kami merasa bahwa risiko teknologi dari perspektif perangkat keras relatif rendah.”

Untuk membangun bidang shale di masa depan, Shell membentuk aliansi dengan perusahaan yang dapat membantu produsen energi dengan otomatisasi, pemantauan jarak jauh, penggunaan sensor, robotika, pengumpulan dan analisis data, komputasi awan, dan penggunaan energi surya dan baterai penyimpanan energi untuk mengurangi biaya operasional.

Lusinan jenis sensor yang memberikan informasi ke pusat analitik canggih akan digunakan untuk fungsi penting:kamera untuk mendeteksi kebocoran metana; inframerah untuk mengkonfirmasi level tangki dan menemukan penyusup; dan akustik untuk menentukan apakah pipa terkikis. “Kami adalah penerima manfaat dari pekerjaan yang telah dilakukan oleh bisnis manufaktur yang lebih luas dalam mengadopsi sensor tersebut dan oleh karena itu memungkinkan penyedia untuk meningkatkannya,” kata Wasden.

Fase pertama iShale adalah menunjukkan di aset Permian Basin bahwa Shell dapat mencapai penghematan biaya, peningkatan produksi, dan peningkatan keselamatan dengan memodifikasi cara kerjanya. Akibatnya, ia dapat memanfaatkan data yang tersedia dalam operasinya dan menggabungkan informasi tersebut dengan analitik tingkat lanjut untuk mengetahui cara mengoptimalkan praktik produksi dan pemeliharaannya.

Dukungan jarak jauh untuk pengeboran dan pemeliharaan sumur adalah salah satu landasan program. Personil Shell memantau dan memberi saran tentang pengeboran sumur baru di Argentina dari pusat pemantauannya di Calgary, Alberta. Setelah sumur beroperasi, personel pemeliharaan yang dilengkapi dengan informasi pengawasan jarak jauh dapat tiba dengan dilengkapi peralatan dan suku cadang keselamatan yang tepat, yang menunjukkan keuntungan lain. Tujuannya adalah untuk menghindari pengeluaran yang berlebihan dengan melakukan perawatan yang tidak perlu sekaligus menghilangkan penghentian operasional karena bagian atau bagian penting dari mesin telah gagal.

Raksasa energi ini juga telah mentransfer teknologi yang digunakan dalam operasi laut dalam ke sumur daratnya.

“Lepas pantai, berat dan ruang berada pada premi mutlak,” kata Wasden. “Industri telah menemukan cara untuk memisahkan gas, minyak, dan air dalam wadah yang sangat kecil. Teknologi yang sama yang dibawa ke darat memungkinkan kami untuk menempatkan peralatan pemisahan kami pada skid yang dipasang di truk dibandingkan dengan membangun pabrik pemisahan yang lebih konvensional atau fasilitas pemrosesan pusat.”

Greg Guidry, wakil presiden eksekutif bisnis tidak konvensional Shell, mengatakan kepada situs web RigZone pada Oktober 2017 hasil yang diinginkan untuk iShale meliputi:sumur dan penyelesaian otomatis dan terintegrasi; scalable, desain fasilitas pusat modular; bantalan sumur cerdas dan komunikasi nirkabel memungkinkan aliran dan pemisahan multi-fase; digitalisasi dan manajemen yang diaktifkan otomatisasi dengan pengecualian atau pengawasan lapangan standar; dan “organisasi masa depan” dengan personel “basis keterampilan yang luas” yang terhubung secara digital dan terlatih.

Mata di Langit Bergantung pada Pustaka Data

Penurunan harga minyak dan perburuan selanjutnya untuk penghematan biaya oleh produsen ternyata sangat baik bagi perusahaan seperti PrecisionHawk (Raleigh, NC), sebuah perusahaan penginderaan jauh yang menggunakan kendaraan udara tak berawak untuk melakukan inspeksi untuk 10 dari 20 minyak terbesar dan perusahaan eksplorasi dan produksi gas.

Berbagai badan pengatur di tingkat negara bagian dan federal menuntut banyak jenis inspeksi aset produksi minyak dan gas pada jadwal yang berbeda dari bulanan hingga tahunan. Sementara produsen dapat membangun teknologi penginderaan untuk memantau lokasi sumur baru, biaya perkuatan peralatan pengukuran tersebut jauh lebih tinggi daripada menggunakan drone untuk melakukan jenis inspeksi yang sama untuk ladang lama.

“Masalahnya adalah mereka memiliki banyak situs sumur yang telah berdiri selama bertahun-tahun; tidak masuk akal untuk menambahkan sensor $ 10.000 untuk masing-masing, ”kata Patrick Lohman, wakil presiden energi untuk PrecisionHawk. “Di situlah drone benar-benar masuk.”

Ada alasan bagus mengapa drone cocok untuk pekerjaan itu. Well pad dapat ditempatkan sejauh dua lapangan sepak bola dari satu sama lain, dan jalan lokal biasanya menawarkan rute tidak langsung dari satu ke yang lain. Hasilnya, seorang teknisi dapat berkendara ke hingga 10 lokasi setiap hari untuk melakukan inspeksi, kata Lohman. Sebaliknya, operator drone terlatih dapat mengirim kendaraan udaranya ke 100-125 well pad dalam sehari, tergantung kepadatan.

Tidak hanya drone yang lebih efisien, mungkin tidak ada penurunan kualitas dalam proses inspeksi untuk mencari anomali. “Dalam banyak kasus, drone dapat mendeteksi apa pun yang dapat dideteksi seseorang,” kata Lohman.

Itu termasuk kamera untuk melihat apakah vegetasi melanggar batas sumur; pencitra termal untuk mendeteksi kebocoran metana atau komponen yang terlalu panas; laser metana untuk mengukur konsentrasi; dan sensor multi-spektral untuk mendeteksi genangan air.

“Kami berfokus pada penumpukan aplikasi untuk memberikan kedalaman informasi yang diberi tag geospasial kepada klien,” kata Lohman. “Dengan kedalaman data terstruktur, PrecisionHawk akan dapat bekerja dengan klien untuk menggunakan aplikasi kecerdasan buatan guna menurunkan biaya pemeliharaan.”

PrecisionHawk sedang mengembangkan alat pembelajaran visual yang akan bekerja dalam koordinasi dengan aplikasi AI untuk menggunakan data geospasial yang dikumpulkan drone untuk merekomendasikan pemeliharaan preventif dan memprediksi kegagalan peralatan. Saat mereka mengumpulkan lebih banyak data secara ekonomis, perangkat mereka meningkat.

Going Medical Meresepkan Tempat Pengeboran

Di ConocoPhillips, ahli geosains meminjam teknik yang digunakan dengan pencitraan resonansi magnetik medis untuk merakit dan menganalisis data yang diperoleh dari pembacaan seismik untuk proses eksklusif yang dikenal sebagai pencitraan seismik tekan, menurut transkrip pertemuan analis dan investor November 2017. Target mereka adalah Permian Basin.

Dengan pencitraan seismik tekan, “alih-alih pola pengambilan sampel yang teratur seperti yang biasanya Anda miliki dalam seismik, ada pengambilan sampel acak dan kemudian kami menggunakan matematika yang berasal dari bidang medis,” Al Hirshberg, wakil presiden eksekutif produksi, pengeboran, dan produksi ConocoPhillips. proyek, kata selama pertemuan.

Matematika yang diterapkan pada pencitraan tomografi (yaitu, berdasarkan bagian) memberikan peningkatan definisi 10 kali lipat. Matematika yang sama dapat diterapkan pada data titik seismik untuk memberikan peningkatan definisi yang serupa.
“… atau tentu saja, Anda dapat memotret lebih sedikit titik seismik dan mendapatkan resolusi yang sama seperti sebelumnya dengan biaya yang jauh lebih rendah,” Hirshberg kata.

Operator serpih juga menggunakan pengurutan DNA yang menjadi penting dalam kedokteran. Tetapi target pengurutan produsen energi adalah mikroba yang hidup di ruang pori dan jaringan rekahan batuan. Mereka menggunakan hasilnya untuk menilai potensi dan pergerakan minyak untuk mengoptimalkan penempatan sumur, memantau konektivitas sumur, dan mengukur produksi dari waktu ke waktu untuk penyelesaian, menurut situs web Biota Technology (Houston).