أحدث الذكاء الاصطناعي، في مسار تأثيره الثوري على الصناعات المختلفة، تغييرات واسعة جدًا في مجال النفط والغاز أيضًا. فقد أدى استخدام هذه التقنية في أقسام الاستكشاف والإنتاج والمعالجة والتوزيع حول العالم إلى أن تخفض الشركات العاملة في هذا المجال تكاليفها وتزيد ربحيتها بتحسين عملياتها. ووفقًا لأحدث الإحصاءات العالمية، تستخدم حاليًا 44 بالمئة من شركات الاستكشاف والإنتاج، و41 بالمئة من الشركات في قطاع المصب لهذه الصناعة، الذكاء الاصطناعي، فيما يعمل الباقون على تطبيقه في أقسام مختلفة من عملياتهم. ونتناول في هذا المقال، بالتركيز على أمثلة واقعية، دور هذه التقنية في قطاع المصب لصناعة النفط، ولا سيما نقل المشتقات وتوزيعها.
الاستخدامات المهمة للذكاء الاصطناعي في صناعة النفط والغاز
يتحول الذكاء الاصطناعي بسرعة إلى أهم أصول الشركات العاملة في قطاع النفط والغاز. ومن أهم ذلك دعم القرارات الذكية، الصيانة التنبؤية، والارتقاء بمعايير السلامة، وخفض الآثار البيئية، وتحسين عمليات الاستخراج.
الصيانة التنبؤية ومراقبة المعدات
توجد في صناعة النفط والغاز معدات معقدة مثل المضخات والتوربينات والضواغط، يؤدي تعطل أي منها أثناء العمليات إلى تكاليف باهظة بسبب التوقفات غير المخطط لها وإصلاحها، ما يؤثر في النهاية في إنتاجية إنتاج النفط والغاز. وباستخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي، تُحلَّل البيانات الواردة من المستشعرات المثبتة على المعدات لحظيًا. وتعالج هذه المستشعرات البيانات بتقييم متغيرات مثل الحرارة والاهتزاز والضغط الواقع على آلات الحفر، وعند تجاوزها النطاق المسموح يُرسَل التنبيه اللازم إلى مدير العمليات قبل وقوع العطل. ورصد هذه التنبيهات هو العامل الرئيسي للصيانة الوقائية ومنع تعطل المعدات أثناء العمليات.
تحسين استهلاك الوقود بالأنظمة الذكية للأساطيل
يؤثر الذكاء الاصطناعي بشكل ملحوظ في أساليب إدارة استهلاك الطاقة والوقود لمركبات التوزيع. المراقبة اللحظية لاستهلاك الوقود في الأقسام المختلفة ومقارنتها باتجاه الاستهلاك في الماضي تساعد المديرين على اكتشاف فرص خفض الاستهلاك. وتضبط الأنظمة الذكية المصممة على هذا الأساس، وفقًا لظروف العرض والطلب الحالية، كمية استهلاك الطاقة والوقود لتحسين استخدام الطاقة في الشركة، وهو ما يؤثر مباشرة في خفض التكاليف.
تحسين الحفر
يُعدّ الحفر لاستخراج النفط، بسبب التعقيدات الجيولوجية، عملية عالية المخاطر ومكلفة. وباستخدام الذكاء الاصطناعي يمكن تحليل كم كبير من البيانات الجيولوجية بسرعة ودقة لتحديد أنسب مواقع الحفر وأكثر طرق استخراج الموارد فاعلية. وتعالج نماذج التعلم الآلي في هذه الأنظمة البيانات الواردة من المسح الزلزالي وأنشطة الحفر السابقة والعمليات اللحظية لتضع بين يدي مدير العمليات رؤية تنفيذية دقيقة. وبهذا تزداد إنتاجية العمليات، وتنخفض إلى الحد الأدنى مخاطر مثل اندفاع النفط أو تعطل المعدات في الموقع.
إدارة المكامن والاستكشاف
في الأساليب القديمة، كان اكتشاف مكامن النفط والغاز يتم بتحليلات جيوفيزيائية وجيوكيميائية معقدة تعتمد كثيرًا على التحليل الشخصي للخبراء. أما اليوم فيحسّن الذكاء الاصطناعي العمليات بتقييم أسرع وأدق ومستقل عن القوى البشرية. كما تقيّم هذه التقنية، بدراسة البيانات السابقة والمستشعرات اللحظية في مكامن النفط، سلوكها في ظروف بيئية مختلفة. وبهذا تستطيع الشركات تقدير الحجم الدقيق للمكامن ومدى إنتاجيتها، واتخاذ قرارات أذكى في مجال الاستكشاف والاستخراج.
الارتقاء بكفاءة سلسلة الإمداد
إدارة سلسلة الإمداد في قطاع النفط والغاز تشمل كل شيء من التوفير الاقتصادي للمواد والمعدات إلى تسليم المشتقات في الوقت المحدد. ويساعد الذكاء الاصطناعي الشركات العاملة في هذا القطاع على تبسيط سلسلة إمدادها عبر التنبؤ بالطلب في الوقت المناسب ومراقبة المخزون وتنسيق اللوجستيات. فتقييم البيانات السابقة للعرض والطلب والظروف الجوية وسائر المتغيرات المؤثرة في هذه العمليات يتنبأ بالحاجة إلى الإمدادات في مواقع التشغيل المختلفة. ويساعد ذلك الشركات على الحفاظ على مستوى مخزونها عند الحد الأمثل ومنع الاضطراب المحتمل في العمليات. كما يخفض الذكاء الاصطناعي استهلاك الوقود، إلى جانب المساعدة في تسليم الشحنة في وقتها، عبر التحديد الأمثل لمسارات نقل النفط والغاز وفقًا لظروف الطريق وحركة المرور المحتملة.
تحليل دقيق قائم على البيانات الحقيقية
تقليديًا، تقوم القرارات المتعلقة بتخصيص الموارد وإدارة المخاطر وتحليل السوق والمنافسين، بل وحتى أنشطة إدارة الموارد البشرية، على التحليلات اليدوية للخبراء وأحكامهم الفردية. ورغم أن هذا النهج عملية مهمة بالنظر إلى خبرة الموظفين، فإن الحجم الكبير للبيانات المتاحة للخبراء في كثير من الحالات يعرّض إمكانية التحليل الدقيق ودراسة الاتجاهات باستخدام البيانات السابقة للخطأ، ويخفض دقة التحليل. أما باستخدام الأنظمة القائمة على الذكاء الاصطناعي فتُحلَّل البيانات ذات الحجم الكبير واتجاه تقلباتها في الماضي بسهولة، وبذلك يستطيع المديرون اتخاذ قرارات أذكى وأكثر وعيًا. فعلى سبيل المثال، يمكن باستخدام هذه التقنية تحليل سعر النفط والتنبؤ به وفقًا لظروف السوق، وعلى أساسه تحديد العوامل المؤثرة في الإنتاج والاستكشاف في العمليات الداخلية.
دفع العمليات بالمركبات ذاتية القيادة
الذكاء الاصطناعي هو النواة الرئيسية للاستخدام المتزايد للمركبات والمعدات ذاتية القيادة في صناعة النفط والغاز. فالطائرات المسيّرة والمركبات ذاتية القيادة المستخدمة لمراقبة مواقع الاستخراج النائية وتفتيش البنى التحتية ونقل الإمدادات تصب جميعها في تحسين العمليات. وتستطيع الطائرات المسيّرة المزودة بالذكاء الاصطناعي فحص خطوط الأنابيب والمصافي ومنصات النفط من حيث مخاطر السلامة التي قد تخفى عن العين البشرية. كما تُستخدم المركبات بدون سائق (ذاتية القيادة) لنقل المعدات والأدوات والأفراد إلى الأماكن الوعرة. وبهذا، ومع خفض الاعتماد على السائقين، تنخفض التكاليف التشغيلية وتزداد سلامة بيئة العمل، فضلًا عن أن خفض الآثار البيئية لهذا الأمر ملحوظ أيضًا.
تخطيط استقطاب القوى العاملة الماهرة
تتنبأ الأنظمة القائمة على الذكاء الاصطناعي، بتحليل بيانات الموظفين وجداول المشاريع واتجاهات الصناعة، بالطلب على القوى العاملة، ثم تبسّط، وفقًا لهذا الطلب واكتشاف فجوات المهارات في الشركة، عملية استقطاب الكوادر الماهرة للتوظيف في القسم المعني. ويؤدي هذا التحليل إلى استقطاب الكوادر الماهرة والمتخصصة بما يتوافق مع الاحتياجات التشغيلية للشركة وتشغيلها.
خفض الآثار البيئية لعمليات الاستخراج والإنتاج
تُعدّ أنظمة الذكاء الاصطناعي حاليًا أداة حيوية في العالم لتقليل النفايات في الصناعات المختلفة إلى الحد الأدنى. وتستطيع هذه التقنية، بالتحليل اللحظي للبيانات البيئية لعمليات النفط والغاز، اكتشاف النقاط التي يحدث فيها انبعاث أو تسرب زائد إلى البيئة. فعلى سبيل المثال، تتتبع تسرب الميثان من خطوط الأنابيب أو المنصات النفطية وتنبّه المشغّلين إلى تجاوز مستوى السلامة المسموح. وبذلك يستطيع مديرو العمليات، بالاستجابة السريعة لهذا الأمر، معالجة التحدي الطارئ.
أمثلة على تطبيق أنظمة الذكاء الاصطناعي في شركات النفط والغاز الدولية
يبلغ النمو المتزايد للذكاء الاصطناعي في صناعة النفط والغاز حدًا جعل كثيرًا من الشركات الدولية الكبرى في هذا المجال تستفيد من مزاياه في أنشطتها. ونستعرض فيما يلي خمسًا من هذه الشركات:
أعلنت شركة Shell واستخدام النظام الذكي لإدارة الأساطيل
أهم استخدام لهذه الشركة للذكاء الاصطناعي هو في أنشطة صيانة المعدات. ووفقًا لتقرير نشرته شركة شل، انخفضت تكاليف صيانة المعدات بنسبة 20 بالمئة بفضل الخاصية التنبؤية للذكاء الاصطناعي، وتحقق منها توفير بقيمة ملياري دولار. وهذا الرقم لافت جدًا لشركة شل التي تنفق عادةً نحو 10 مليارات دولار على صيانة معداتها.
أعلنت شركة ExxonMobil والخوارزميات التحليلية
تستخدم شركة إكسون موبيل خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتحسين استراتيجيات تداول الطاقة لديها. فالخوارزميات القائمة على الذكاء الاصطناعي تحلل فورًا بيانات السوق واتجاهات الأسعار والمؤشرات العالمية للعرض والطلب، وبهذا تستطيع الشركة اتخاذ قرارات التداول بشكل أسرع. وقد أدى ذلك إلى أن تحقق إكسون موبيل، بتحسين سلسلة إمدادها، وفورات هيكلية بقيمة 9.7 مليار دولار، ووفقًا لأهداف الشركة يُتوقع أن يصل هذا المقدار مستقبلًا إلى 15 مليار دولار.
أعلنت شركة BP والخوارزميات التنبؤية
تستخدم شركة بريتيش بتروليوم خوارزميات الذكاء الاصطناعي لتفسير البيانات الزلزالية في عملية الاستكشاف لديها. وبذلك انخفض زمن تفسير البيانات بنسبة تصل إلى 90 بالمئة، وتقلصت مدته من عدة أشهر إلى بضعة أيام. كما ارتفعت دقة العمل في اكتشاف شذوذ الضغط تحت السطحي بالذكاء الاصطناعي إلى 98 بالمئة، ما يتيح حفر الآبار بشكل أسرع. وقد زادت شركة BP، بتوظيف تقنية الذكاء الاصطناعي، إنتاجها السنوي بنسبة 4 بالمئة، كما انخفضت التوقفات غير المتوقعة للعمليات بنسبة تصل إلى 10 بالمئة، ولهذا أثر كبير في تكاليف الاستكشاف.
شركة توتال والبرمجيات الاستكشافية
تستخدم شركة توتال قدرات الذكاء الاصطناعي لخفض انبعاث غاز الميثان في عملياتها. وقد زاد دمج هذه التقنية في الطائرات المسيّرة وصور الأقمار الصناعية دقة اكتشاف تسرب الغاز في مواقع الاستكشاف التابعة للشركة. وعلى هذا الأساس خفضت شركة توتال الآثار البيئية لأنشطتها في عام 2023 بنسبة 47 بالمئة. ووفقًا للأهداف الموضوعة، يندرج التركيز على صفر انبعاثات ملوِّثة للبيئة على المدى الطويل، بالاعتماد على الذكاء الاصطناعي، ضمن خطط الشركة.
الخلاصة
لم يعد الذكاء الاصطناعي أداة ثانوية في عمليات استخراج النفط والغاز وتوزيعهما؛ فقد أحدثت هذه التقنية بالفعل تحولًا جذريًا في الشركات العاملة في هذا المجال، وتجعل ربحيتها الملحوظة إلى جانب خفض التكاليف التوسع في استخدام الأنظمة القائمة على الذكاء الاصطناعي أمرًا ضروريًا. والحقيقة أن هذه التقنية من الأدوات المهمة لشركات النفط والغاز في ساحة المنافسة ومعالجة التحديات. وإن رغبتم، تُبدي شركة بيشغامان آسيا، بما تملكه من إمكانات في برمجيات إدارة النقل والصيانة التنبؤية للمعدات، استعدادها لمرافقة جميع الشركات العاملة في مجال النفط والغاز في مسار استخدام أنظمة الذكاء الاصطناعي، مع التركيز على تطبيق النظام الذكي لإدارة الأساطيل.
المرجع
