A medida que las herramientas digitales y la tecnología alcanzan la madurez, las organizaciones de petróleo y gas están preparadas para maximizar la eficiencia y optimizar las operaciones.
Una nueva ola de tecnologías avanzadas alcanzó simultáneamente la madurez hace unos seis años, lo que dio como resultado la idea de que podríamos haber entrado en la "Cuarta Revolución Industrial". Esta ola de avance en los modelos operativos fue el resultado de una integración cada vez mayor entre los sistemas físicos y digitales. permitiendo que las 'fábricas inteligentes' o los 'gemelos digitales' transformen la fabricación y las industrias tradicionales como el petróleo y el gas. La inteligencia artificial (IA) se ha visto como la piedra angular de este esfuerzo y ha demostrado ser una mejora integral en todas las industrias en los últimos años. Sigue siendo tan cierto hoy como lo fue cuando BP lo predijo en 2016: "La IA está permitiendo la cuarta revolución industrial" para el petróleo y el gas.
El avance en el poder tecnológico llega en un momento de gran desafío para la industria del petróleo y el gas. De hecho, un artículo reciente en Forbes discutió estos desafíos y el concepto de que la digitalización avanzada será clave para abordarlos. Los principales desafíos en el espacio incluyen una presión significativa para adoptar enfoques de energía bajos en carbono mientras se mantienen sistemas antiguos, complejos y a gran escala para la producción de petróleo y gas. Las iniciativas críticas también implican aumentar la eficiencia en la producción, minimizar los costos mediante la optimización de las necesidades de mantenimiento, prevenir accidentes y fallas del sistema, y pronosticar y reducir la producción de carbono. Todos estos conceptos implican el uso de datos digitales y automatización inteligente para hacer más con menos.
A diferencia de las primeras industrias digitales de las redes sociales y el comercio electrónico, las organizaciones de petróleo y gas adoptan más tarde las tecnologías digitales. Las tecnologías emergentes que impulsan este cambio están comenzando a alcanzar la madurez, como el Internet de las cosas (IoT), los sensores inteligentes y la robótica. Juntas, estas tecnologías brindan a los dispositivos y sistemas físicos del mundo real la capacidad de conectarse, interactuar, realizar análisis e implementar la automatización. Con los avances en la conectividad de activos en tiempo real con IoT, junto con el enorme poder de la computación en la nube, la digitalización avanzada de los gemelos digitales y la inteligencia altamente escalable de la IA, la industria está preparada para la modernización. La IA que funciona junto con la tecnología de gemelos digitales será clave para el éxito de esta próxima fase de transformación en la industria del petróleo y el gas.
Aplicaciones de inteligencia artificial (IA) en petróleo y gas
La IA moderna involucra una variedad de métodos avanzados para que los sistemas de software imiten la inteligencia natural o humana, a menudo utilizando grandes volúmenes de datos y un poder computacional significativo. Los sistemas de IA pueden aprender patrones profundos de los datos, manejar información compleja, como imágenes fotográficas o documentos escritos, y pronosticar o predecir eventos futuros con base en observaciones históricas. El aprendizaje automático, el aprendizaje profundo, las redes neuronales, la visión artificial y el procesamiento del lenguaje natural (NLP) han dado grandes pasos hacia la madurez en los últimos años. La sofisticación de la IA va desde simples consejos, como Google Maps, que sugiere la mejor ruta para ir al trabajo, hasta la automatización y la toma de decisiones altamente avanzadas con automóviles autónomos.
Parte del poder transformador y el crecimiento reciente de la IA es el resultado del crecimiento masivo de los datos y el poder de cómputo. Los primeros pioneros en IA, como Google y Facebook, han tenido éxito en parte debido a su gran cantidad de datos. Cada vez que alguien busca en Google y hace clic en un sitio web, los sistemas de inteligencia artificial de Google aprenden a predecir el comportamiento humano, que monetizan a través de anuncios.
De manera similar, The Economist escribió hace casi cinco años que “el recurso más valioso del mundo ya no es el petróleo, sino los datos”. Coincidentemente, esto fue casi al mismo tiempo que los líderes de la industria del petróleo y el gas comenzaron a invertir rápidamente en la transformación digital. Desde este cambio de enfoque, las empresas de petróleo y gas se han comprometido a digitalizar los procesos operativos, avanzar hacia los datos y el análisis, y la producción del tipo de datos de alta calidad necesarios para desarrollar sistemas de IA efectivos. Hoy, la transformación continúa, ya que las organizaciones de la industria buscan impulsar aún más la funcionalidad comercial y operativa e implementar mejoras en su infraestructura.
Una aplicación clave de la IA en petróleo y gas es su capacidad para capturar inteligencia en la cadena de valor de su organización, que luego se puede redistribuir y escalar. En los procesos operativos típicos, los empleados adquieren experiencia a través de prueba y error lentamente a lo largo de sus carreras. Los empleados tienen limitaciones a su escala, y cuando un empleado se va, la organización pierde ese conocimiento. La “fuga de cerebros” es una preocupación importante en el espacio del petróleo y el gas, con más de la mitad de la fuerza laboral elegible para jubilarse en la próxima década. Los modelos modernos de datos y aprendizaje automático ahora están capturando y almacenando este conocimiento, que se puede aplicar a una multitud de casos de uso y escalar casi ilimitadamente en múltiples actividades. Este tipo de enfoque impulsado por IA será vital para la longevidad de las organizaciones de petróleo y gas en la nueva era digital.
Introducción de gemelos digitales
Los gemelos digitales son una simulación en tiempo real de un sistema físico o del mundo real con datos capturados mediante sensores IoT, visión artificial y otros dispositivos inteligentes. Las formas básicas de gemelos digitales han existido durante décadas, especialmente populares en las industrias manufacturera o automotriz, pero solo los avances recientes han permitido gemelos digitales dinámicos en tiempo real para las interacciones de sistemas a gran escala como refinerías y todos sus activos relacionados.
A medida que las operaciones de la industria digital primero se han modernizado inherentemente, gran parte de la infraestructura y las tecnologías digitales han madurado y ahora están listas para que el petróleo y el gas los adopte. Los gemelos digitales están habilitando nuevas vías para acelerar el valor comercial, impulsando conceptos como la hiperautomatización y las fábricas inteligentes para la industria del petróleo y el gas. ¿Cómo optimiza las interacciones dinámicas en tiempo real, enormemente complejas, de todos los dispositivos, sistemas y activos en toda la cadena de valor del petróleo y el gas? ¿Cómo aumenta la eficiencia y maximiza el tiempo de actividad en las operaciones de producción? ¿Cómo aumenta la producción mediante el análisis de datos históricos geológicos y geofísicos para pronosticar nuevos pozos? Se espera que los avances en la IA y la tecnología de gemelos digitales se combinen para abordar algunos de estos desafíos estratégicos centrales en el espacio.
A medida que se desarrollen la IA y los gemelos digitales, se potenciarán mutuamente a través de la próxima ola de automatización e inteligencia. La infraestructura establecida a partir de los gemelos digitales está habilitando una técnica avanzada de aprendizaje automático llamada "aprendizaje de refuerzo", que permite que los sistemas de IA aprendan dentro de un entorno del mundo real enormemente complejo y dinámico. Los gemelos digitales proporcionan datos en tiempo real, reuniendo grandes cantidades de información, desde los componentes más pequeños hasta los activos más grandes, en una plataforma coherente. A través del aprendizaje por refuerzo, la IA aprende del gemelo digital y, en última instancia, puede tomar decisiones complejas en los sistemas de operaciones a gran escala. Esta tecnología emergente presenta oportunidades ilimitadas para que la industria del petróleo y el gas escale, modernice y optimice los sistemas y las operaciones.
Conclusión
Con una base en la transformación digital junto con avances en IA, incluidos gemelos digitales y aprendizaje reforzado, las empresas de petróleo y gas están posicionadas para potenciar su producción, maximizar la eficiencia operativa y minimizar el impacto ambiental. Navegar por los desafíos asociados con la implementación de tecnología emergente requerirá un liderazgo innovador centrado en la IA y será vital para el crecimiento y la resiliencia de la industria.