هوش مصنوعی چطور صنعت نفت و گاز را متحول می‌کند؟
می‌توان گفت که تمام صنایع از مزایای هوش مصنوعی بهره خواهند برد. در این میان، صنعت نفت و گاز احتمالا بیشترین منافع را از آن خود خواهد کرد. گردش مالی و سودآوری این صنعت و همچنین خطراتش در قیاس با بیشتر صنایع بی‌مانند است. هوش مصنوعی می‌تواند فرایندها را در این صنعت بهینه کند. همچنین ایمنی و بهره‌وری را تا حد زیادی افزایش دهد. در ادامه از نقش مؤثر هوش مصنوعی در پنج حوزه‌ی این صنعت خواهیم گفت.
تشخیص نقایص و تضمین کیفیت
از مهم‌ترین چالش‌های صنایع نفت و گاز تشخیص نقایص و نقاط ضعف در لوله‌ها و مسیرشان و همچنین سازوکارها و فرایندهای دخیل در کار است. اگر در نظر بگیریم از وجود نقایص آغازین فرایندها جز در انتهای مسیر مطلع نشویم، چیزی جز هدر رفت هنگفت انرژی، زمان و هزینه عایدمان نمی‌شود. برای مثال اگر در فرایند تولید، لوله‌ی انتقال یا دستگاه آسیب‌دیده‌ای باشد، می‌تواند هزینه‌های زیادی ایجاد کند. بی‌شک در بلندمدت هزینه‌ی بهره‌گیری از هوش مصنوعی در قیاس با چنین ضررهایی ناچیز است.
اگر از یک سیستم مبتنی بر بینایی ماشین در سراسر فرایند تولید استفاده شود، نقایص تولید به‌خوبی پیدا می‌شوند و کیفیت تولیدات هم با اطمینان بالایی قابل‌تأیید خواهد بود. روش‌های هوش مصنوعی برای تشخیص نقایص، بسیار به‌صرفه‌تر از فرایندهای رایج است.
اطمینان از امنیت کارخانه‌ها و برخورداری از استانداردهای امنیتی
شرایط کاری در پالایشگاههای نفت و گاز سخت است و خطر آسیب‌دیدگی در محیطشان بسیار بیشتر از سایر محیط‌های کارخانه‌ای است. کارکنان پالایشگاههای نفتی در دماهای مختلفی کار می‌کنند و بیشتر مواقع در معرض گازهای سمی قرار می‌گیرند. رعایت نکردن نکات ایمنی در چنین محیط‌هایی می‌تواند باعث صدمات جدی جانی و خسارت‌های مالی بالا شود، برای مثال چند سال پیش، در پالایشگاه تزورو مارتینز رفینری در ایالت کالیفرنیای آمریکا، نشت اسید سولفوریک جان دو کارگر را گرفت که بعدها مشخص شد پروتکل‌های ایمنی در این بخش رعایت نشده بود.
شرکتهای نفت و گاز موظف هستند پروتکل‌های ایمنی سختی را اجرا کنند و اجرا نکردن آن‌ها منجر به جریمه‌های سنگین می‌شود. اگرچه فرایندها بسیارند و حجم داده‌های حاصل فراوان است، اما همچنان برای اطمینان از مؤثر بودن اقدامات، به فرایندهای دستی و نظارت‌های حضوری نیاز داریم. واقعیت امروز این است که ما فقط می‌توانیم از این مطمئن شویم که کارکنان هنگام ورود به محل کار تجهیزات ایمنی کافی در اختیار دارند. نظارت دائمی‌ای در طی زمان کاری کارگران وجود ندارد، در حقیقت این امر شدنی نیست.
یکی از بهترین راه‌های در دسترس، بهره‌گیری از دوربین‌های مداربسته است که بر پایه‌ی سیستم بینایی کامپیوتری کار می‌کند. به این صورت در هرلحظه کارگران زیر نظر هستند. در ادامه تصاویر ضبط‌شده به کمک الگوریتم بینایی و هوش مصنوعی به‌کاررفته بررسی و تحلیل می‌شود. توصیه‌ها و هشدارها در چارچوب دستورالعمل‌هایی ایمنی از سوی هوش مصنوعی به مسؤولان و کارگران انتقال می‌یابد. به کمک این سیستم‌ها، خطرات و مشکلات طی فرایند کار، آنی شناسایی می‌شود و امکان رفع آن‌ها فراهم خواهد شد.
کاهش هزینه‌های تولید و نگهداری
به گزارش مجله‌ی بین‌المللی شیمی صنعتی از گروه مجلات اشپرینگر، هزینه‌ی سالانه‌ای که براثر خوردگی و پوسیدگی تجهیزات به صنعت نفت و گاز تحمیل می‌شود، چیزی در حدود ۱٫۳۷۲ میلیارد دلار است.
نفت یا گاز به‌دست‌آمده در هر سکو، در مخزن مرکزی‌اش ذخیره می‌شود. سپس از طریق خطوط لوله انتقال می‌یابند. با توجه به دماهای متفاوت محصولات نفتی و شرایط محیطی، بسیاری از مواقع اجزای سیستم توزیع و انتقال با تخریب و خوردگی مواجه می‌شوند، این خوردگی‌ها می‌توانند باعث آسیب دیدن خطوط لوله شوند و در دراز مدت کل فرایند تولید را متوقف کنند. این یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های صنعت نفت است و شرکتهای بزرگ دائما در حال استخدام مهندسان خوردگی برای نظارت بر قطعات و رسیدگی به آن‌ها هستند.
حادثه‌ی موکاندو را در نظر بگیرید که در سال ۲۰۱۰ در آمریکا رخ داد. در این حادثه براثر نشتی گسترده، ۴٫۹ میلیون بشکه نفت در محیط پخش شد و هزینه‌ی پاک‌سازی در حدود ۸۵۰ میلیون دلار را روی دست دولت گذاشت. پس از بررسی‌های کارشناسی مشخص شد که نگهداری نادرست از تجهیزات دلیل این حادثه بوده است. همچنین آشکار شد سیستم اضطراری این مجموعه قطع بود و کار نمی‌کرد.
هوش مصنوعی می‌تواند از چنین حوادثی پیشگیری کند. هوش مصنوعی با بهره‌گیری از اینترنت اشیا می‌تواند پارامترهای مختلف را تجزیه و تحلیل کند و علائم خوردگی را تشخیص دهد و همچنین وقوع چنین اتفاقاتی را پیش‌بینی کند. به کمک این سیستم‌ها هشدارهای لازم برای اپراتورهای خطوط لوله فرستاده می‌شود و درنتیجه شرکت‌ها می‌توانند خسارات ناشی از چنین اتفاقاتی را پیش‌بینی و کنترل کنند. همچنین بررسی اطلاعات موجود می‌تواند برنامه‌ی زمانی مشخصی را برای سرویس و تعمیر ماشین‌آلات به دست دهد و هزینه‌های احتمالی کاهش خواهد یافت.
تجزیه‌وتحلیل اطلاعات امکان تصمیم‌گیری بهتر را فراهم می‌کند
تجارت نفت و گاز در جهان حجم زیادی داده تولید می‌کند اما به دلیل نبود ابزارهای بررسی و تحلیل مناسب این داده‌های عظیم اکثرا بلااستفاده می‌مانند. هرچند مهندسین داده می‌توانند تجزیه و تحلیل اطلاعات را انجام دهند اما این گزینه از نظر زمان و هزینه محدودیت‌های زیادی دارد. حجم داده‌ها معمولا بیشتر از ظرفیت نیروی انسانی است. اما هوش مصنوعی به کمک بهره‌گیری از کلان‌داده می‌تواند از این اطلاعات استفاده کند و پیش‌بینی‌های مهمی را انجام دهند. همچنین الگوریتم‌های هوش مصنوعی به کمک تحلیل بسیار سریع داده‌های حسگرهای مختلف می‌توانند به فعالان این صنعت کمک کنند تا تصمیمات استراتژیک بهتری بر اساس نیازهای این بازار بگیرند، بهره‌وری کل عملیات را افزایش دهند، هزینه‌ها را کم کنند و ریسک را به حداقل برسانند.
ایجاد دیدگاه‌های جدید درزمینه‌ی اکتشاف نفت و گاز
دنیا به سمتی پیش می‌رود که ما به‌طورجدی با لزوم افزایش فعالیت‌های اکتشافی مواجهیم، هر چند این اتفاق سود زیادی برای این صنعت در پی خواهد داشت اما چالش‌های زیادی را برای آن ایجاد می‌کند، زیرا فرایند اکتشاف میادین نفتی و گازی جدید پرخطر و پرهزینه است. روش‌های اکتشافی قدیمی دیگر چندان کارا نیستند و لازم است به یک تصویر دقیق از سطح و عمق زمین دست پیدا کنیم.
استفاده از ربات‌های خودران مجهز به هوش مصنوعی در فرایند اکتشاف یکی از بهترین انتخاب‌های پیش روی ماست. این ربات‌ها می‌توانند اطلاعات بسیار زیادی را با دقت بالا جمع‌آوری کنند و سپس الگوریتم‌های پردازش تصویر می‌توانند اطلاعات لازم را به‌دست آورند. این روزها، شرکتهای پیشروی صنعت نفت و گاز از هواپیماهای بدون سرنشین برای گردآوری این اطلاعات استفاده می‌کند که خطرات انسانی را به حداقل می‌رساند و دقت داده‌ها هم بالا خواهد بود.
