通過采用物聯網應用，石油和天然氣部門可以提高安全性并同時擴大利潤，而資產跟蹤和預測性維護解決方案的影響最大。石油和天然氣物聯網應用甚至可能對于在日益加劇的地緣政治和氣候變化緊張關系中取得競爭優勢所必需。

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幾乎每一篇關于石油和天然氣(O&G)行業的文章都聲稱，我們可能多年都看不到每桶100美元的石油。將這種價格上的不確定性與下游的石油天然氣公司(那些加工、銷售和分銷石油產品的公司)結合起來，這些公司不再僅僅從具有競爭力的價格中獲益，而必須競爭那些越來越尋求增強的數字體驗的客戶。這些問題在很大程度上促進了物聯網在油氣行業的應用。

根據麥肯錫的說法，到2025年，物聯網對經濟的總潛在影響為$ 3.9T至$ 11.1T。在未來十年內，采礦和O&G公司的潛在經濟影響為$ 930B，因此O&G行業有興趣利用物聯網也就不足為奇了。

對于O&G行業，油氣IoT應用的優勢在于通過集成部署策略創造價值。物聯網將使行業能夠數字化，優化和自動化以前未連接的流程，從而節省時間，金錢并提高安全性。下面，我們將討論物聯網如何增加價值并將其應用于運維領域。

遠程服務

通常，在容易接近的區域找不到油。隨著安全和法規問題的增加，偏遠地區的提取地點以及設備維護價格的上漲，IoT使O&G公司可以隨時隨地管理從泄漏到緊急停機以及遠程現場操作等問題。如果不采用連接的監控設備，則在現場識別和解決問題的速度會大大降低。

上游行業(石油的最初發現和開采)由于非生產時間(NPT)每年損失數十億美元。物聯網可用于通過使用近實時數據來預測故障并安排預防性維護，從而減少NPT。例如，大量的儲層數據可以與近實時的現場數據集成在一起，以計劃井的位置和流速。通過流程可以優化，事故是可以預防的。

預測性和預防性維護

大多數O&G設施需要定期監控。這可以通過允許服務機構通過預測性維護對問題做出反應的遠程服務來實現。隨著罐液位的壓力和流量每天監測以及各種其他控制，這些機器并不能免除磨損和經常需要定期服務。

預測性維護是根據設備的當前狀態進行的。例如，如果線圈過熱，則其故障迫在眉睫，需要技術人員診斷原因。預測性維護允許O&G公司利用傳感器對設備進行遠程監控，從而對是否需要關閉、修復、更換設備等做出重要決定。收集數據的傳感器在機器需要維護時向公司發送警報，防止昂貴的設備故障，浪費金錢和人力。

盡管預測性維護很重要，但通過利用物聯網和制定維護策略，O&G運營商能夠跟蹤零件和設備的劣化，通過預防性維護遠程診斷問題的可能性增加。數據的收集通常被饋送到云，提供對來自現場的最新數據的管理和訪問。

依靠對預測性和預防性維護的投資，通過建立公司可以依靠的預測模型來優化執行，從而推動O&G公司走在行業前列。

健康和安全

O&G站點通常位于危險和偏遠地區，不利于工人的健康與安全。儲層可能被淹沒在離岸高達3,000米的深度，鉆井平臺可能在離岸很遠的地方，靠近隨時可能發生危險情況的斷層線。

根據疾病控制中心(CDC)的數據，在2015年1月至2017年1月之間，O&G采掘工人發生了602起事故，481例住院治療和166例截肢。危險的工作環境、石油鉆井平臺和天然氣廠將受益于IoT連接，物聯網連接允許遠程監控操作，不再需要個人在不知道發生了什么、在哪里以及是否是安全的工作環境的情況下前往現場。

這使得公司能夠更好地預測設備何時需要維修，跟蹤鉆井平臺上的備件，了解煉油廠的合同工是否被證明在某些區域，并確定事故發生時撤離的確切人數。

例如，連接的傳感器可以監測和檢測泄漏，或者作為智能可穿戴設備集成到工作服中。遠程傳感器和無人機減少了O&G工作人員對設備進行物理監控的需求，而自動機器人鉆井允許將人員從鉆臺上完全撤離，頁巖氣井的機器人移動平臺正在開發中，遠程控制卡車正在成為運輸石油和天然氣的途徑。

可以想象，事故的代價可能很高。通過部署支持IoT的安全措施，O&G公司不僅可以確保員工安全，還可以從企業責任減少和利潤增加中受益。

資產追蹤與監控

隨著石油天然氣行業在不斷提高安全性和運營效果以及產生顯著回報的壓力下，資產跟蹤和設備監控已成為增長最快的無線傳感器網絡油氣物聯網應用。由于石油價格的劇烈波動，公司花費更多的時間分析其投資和內部運營，以發現可以進行減少或變更的位置，同時仍能維持業務并最大程度地利用資產。

資產管理是行業中會嚴重影響運營績效的核心領域之一。通過優化生產并通過企業資產管理(EAM)使生產更可預測，可以提高運營生產率。

通過資產跟蹤，資產被整合到一個單元中，使公司能夠數字化地改造其運營，同時監控多個油井或現場。例如，一臺泵的故障可能使一家公司損失30萬美元和一天的生產時間。

物聯網傳感器可以更準確，更便宜地監控關鍵管道設備。它可以使公司調查潛在的鉆探地點，并指出更換泵和過濾器的確切位置，以完善流程并提供更深入的了解。 此外，傳感器的使用使石油公司可以監視大量過程以及庫存，石油和天然氣運輸。

這些跟蹤傳感器提供有用的信息，以便公司能夠確定存貨中的供應數量。如果物品丟失，可以使用物聯網系統跟蹤每個油氣資產的確切位置。

可能最重要的是借助GPS，衛星，蜂窩和其他連接解決方案進行近實時更新的優勢。O&G公司在全球各地設有站點，能夠將其所有現場設備與岸上設備連接起來，以通過IoT跟蹤所有高質量資產。資產管理使公司可以提高性能并以最大的產出部署基礎架構。

通過將EAM整合到流程中，O&G公司可以利用有助于優化資產使用的應用程序，為員工提供日常運營、生產績效、維護計劃、庫存等方面的簡明視圖。隨著信息和數據收集量的增加，油田或天然氣廠的負責人將完全了解通常是如何通過移動設備和/或應用程序運行操作的。

數據管理

顛覆性技術和可訪問數據的增加迫使O&G公司開始進行必要的數字轉型，以使自己跟上新連接技術的發展速度。有了數以百萬計的連接設備，O&G公司將收集大量的數據，使他們能夠應用安全、高效和有效的實踐，最終使他們能夠轉型。然而，對于O&G公司來說，最大的挑戰之一是整合數據，因為它關系到數據質量，以及獲取所述數據并實時分析數據的能力，并帶來運營效益。

大型煉油廠每天可產生多達1TB的原始數據，公用事業公司每天可處理多達1.1B數據。這給公司帶來了挑戰，即當其設備可能以有限的網絡連接性或高帶寬成本(禁止將數據發送到云)進行遠程操作時，如何從數據中獲取見解。

能源公司不斷從各個站點以不同的格式收集數據，因此很難將所有數據復制到一個要處理和分析的集中點。數據虛擬化采用各種數據源，并將它們集成到一個邏輯數據庫中供用戶使用。由于不必將數據源存儲在本地，因此數據虛擬化使從多個分布式源(傳感器，攝像機，第三方影響者等)收集數據的任何人受益。

數據虛擬化旨在實時集成數據，因此無需在一個集中位置物理存儲數據。這種按需集成的概念可在有人需要時立即訪問數據。公司可以檢索和處理數據，而無需知道數據的物理位置或格式。

由于時間敏感的數據來自油田的平臺生產和鉆井平臺，海洋石油平臺最常用的數據傳輸方式是通過衛星連接，這將需要超過12天的時間才能將一天的數據轉移到中央位置。

眾所周知，除非進行分析和應用，否則數據是無用的。O&G公司可以將邊緣計算整合到他們的流程中，以分析收集到的關鍵數據，并應用發現的任何見解來提高生產效率，準確性和降低風險。

油田，管道，煉油廠和其他能源站點的數據管理和分析對于O&G行業的成功至關重要。數據在改善方面起著重要作用，例如增加正常運行時間和恢復率，做出更好的決策以及增強提煉能力。

油氣物聯網應用的未來

石油和天然氣物聯網應用的采用將使該行業提高其運營效率，幾乎實時地滿足需求，并促進業務增長。作為一個擁有各種數據流的細分行業，O&G將受益于無縫框架，在該框架中，將在包括上游，中游和下游參與者在內的整個生態系統中嚴密監視IoT應用程序和部署。作為對經濟貢獻最大的資產密集型行業之一，O&G行業將從采用資產跟蹤解決方案和預測性維護中獲得天文數字的收益。這些應用程序甚至可能成為保持全球O&G市場競爭優勢的必要條件。