TopAgent IC – ROBOWELL | Tối ưu hóa sản lượng giếng khai thác tự động hóa

1. Thách thức trong việc duy trì sản lượng tại các mỏ năng lượng

Ngành công nghiệp khai thác năng lượng đang chứng kiến sự già hóa của các mỏ dầu lớn trên toàn cầu. Khi áp suất tự nhiên của vỉa chứa (reservoir pressure) cạn kiệt, các giếng dầu không thể tự phun lên bề mặt. Để duy trì sản lượng, các kỹ sư buộc phải sử dụng các phương pháp khai thác nhân tạo (Artificial Lift), trong đó phổ biến nhất là công nghệ Bơm ép khí (Gas Lift).

Phương pháp Gas Lift hoạt động bằng cách bơm khí áp suất cao vào vùng không gian vành đai của giếng, sau đó dẫn khí vào ống khai thác thông qua các van chuyên dụng. Bọt khí hòa trộn với dầu, làm giảm tỷ trọng cột chất lỏng, từ đó giúp dầu dễ dàng được đẩy lên mặt đất..

Việc điều chỉnh các van tiết lưu để cân bằng lượng khí này thường được thực hiện thủ công bởi các nhân viên vận hành tại hiện trường, dựa trên kinh nghiệm và các thuật toán tính toán tĩnh. Điều này không thể đáp ứng được sự thay đổi liên tục của áp suất và lưu lượng dòng chảy dưới đáy giếng theo thời gian thực.

2. ROBOWELL – Tự động hóa và ổn định dòng chảy thông minh

Nhằm thay thế các thao tác vận hành thủ công kém hiệu quả, giải pháp ROBOWELL được phát triển trên Nền tảng AI Chủ quyền TopAgent IC. Đây là một hệ thống tự động hóa khép kín liên tục theo dõi và tinh chỉnh các thông số để tối ưu hóa sản lượng giếng khai thác.

Với cốt lõi là AI chủ quyền, ROBOWELL đảm bảo mọi dữ liệu dòng chảy, áp suất và nhiệt độ từ các cảm biến đầu giếng được xử lý trực tiếp ngay tại trạm điều khiển mỏ hoặc trên cloud nội bộ. Điều này triệt tiêu độ trễ truyền dẫn và đảm bảo an ninh mạng cho hệ thống điều khiển của doanh nghiệp.

Nguyên lý hoạt động của ROBOWELL dựa trên 3 trụ cột kỹ thuật: 

• Duy trì điều kiện vận hành ổn định, tối ưu lưu lượng khai thác: Các thuật toán trí tuệ nhân tạo liên tục phân tích đường cong hiệu suất của từng giếng. AI tự động tính toán điểm tối ưu để đưa ra lệnh điều chỉnh độ mở của van tiết lưu, đảm bảo dòng chất lỏng từ đáy giếng lên mặt đất luôn ở trạng thái mượt mà, giảm thiểu hiện tượng dao động áp suất.
• Giảm thiểu lượng khí nâng (gas lift) tiêu thụ: Khí nâng là một nguồn tài nguyên đắt đỏ vì đòi hỏi hệ thống máy nén công suất lớn hoạt động liên tục. Bằng cách phản ứng tức thời với những thay đổi nhỏ nhất của vỉa chứa, ROBOWELL tính toán chính xác lượng khí tối thiểu cần thiết để nâng một thùng dầu, ngăn chặn tình trạng bơm thừa khí gây lãng phí năng lượng.
• Tuân thủ nghiêm ngặt các giới hạn vận hành: An toàn là yếu tố quan trọng trong khai thác năng lượng. ROBOWELL được lập trình để liên tục giám sát và không vượt qua các ngưỡng rào cản an toàn cơ học, bao gồm áp suất đáy giếng, áp suất đường ống bề mặt, và đặc biệt là áp suất tối đa cho phép của vành đai (MAASP). Khi phát hiện bất thường chạm ngưỡng, hệ thống sẽ tự động điều tiết giảm lưu lượng hoặc kích hoạt quy trình đóng giếng an toàn.

3. Giá trị vận hành và hiệu quả triển khai thực tế

Sự chuyển dịch từ “vận hành thủ công” sang “điều khiển bằng AI” thông qua giải pháp ROBOWELL mang lại những giá trị kinh tế trực tiếp và đo lường được cho các nhà điều hành mỏ:

• Tối ưu hoá 30% lượng khí nâng (gas lift) trong dải vận hành tối ưu: Giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí điện năng, giảm hao mòn máy nén và cắt giảm đáng kể lượng khí thải nhà kính (GHG) ra môi trường.
• Tăng đến 5% sản lượng nhờ duy trì lưu lượng mục tiêu: Sản lượng dầu thô được gia tăng ổn định nhờ giảm thiểu các khoảng thời gian gián đoạn do giếng hoạt động không ổn định hoặc phải đóng giếng để điều chỉnh thủ công.
• Giảm tải công việc cho nhân viên vận hành: Các kỹ sư và công nhân hiện trường không còn phải lái xe hàng giờ đồng hồ băng qua các khu mỏ rộng lớn giữa thời tiết khắc nghiệt chỉ để xoay một van tiết lưu mà có thể giám sát toàn bộ cụm giếng thông qua bảng điều khiển trung tâm, phân bổ thời gian cho các công việc bảo trì mang tính chiến lược hơn.

Trong công cuộc chuyển đổi số ngành năng lượng, việc tự động hóa các mỏ dầu cũ là bài toán mang lại hiệu quả kinh tế hiệu quả nhất. Giải pháp ROBOWELL trên nền tảng TopAgent IC đã chứng minh sức mạnh của AI trong ngành năng lượng khi biến các hệ thống cơ học vật lý thành những cỗ máy tự động hoá. Bằng việc làm chủ công nghệ và ứng dụng hệ thống AI chủ quyền, các tập đoàn năng lượng có thể khai thác dầu từ vỉa chứa một cách an toàn, tiết kiệm và hiệu quả.

Liên hệ ADT để nhận tư vấn chuyên sâu và tài liệu đầy đủ về giải pháp AI Chủ quyền trong Ngành Năng lượng!