Industria 4.0: El futuro digital del sector del petróleo y el gas

La digitalización ya está desempeñando un papel importante en la industria de la energía, pero hay que hacer más para que el sector adopte realmente el futuro de los negocios.

El mundo ha sido testigo de importantes avances tecnológicos que, combinados con el reducido coste de la digitalización, están siendo adoptados por todos los sectores a distintos niveles. En los últimos dos años, el mundo se ha dado cuenta del poder de la digitalización y la conectividad incluso más que antes. Y el sector del petróleo y el gas no se queda atrás en darse cuenta de ello.

Un informe de DHL afirma que la digitalización seguirá desempeñando un papel importante en la transformación del sector del petróleo y el gas, pudiendo desbloquear entre 1,6 y 2,6 billones de dólares de ingresos para 2025. Aunque el sector va retrasado en la adopción de la tecnología debido a muchas limitaciones, como los marcos normativos y la estandarización de los datos, hay varios cambios que el sector ha adoptado.

Por ejemplo, las estrategias transformadoras, los procesos digitalizados, el comercio de energía y la gestión de riesgos [ETRM], la gestión de las relaciones con los clientes [CRM], la planificación de los recursos empresariales [ERP], los sistemas de gestión de documentos (DIAS) y la digitalización de los sistemas heredados, la inteligencia artificial [Al] y el aprendizaje automático [ML]. Dando un paso adelante, es evidente que la industria 4.0 ya está aquí. Según el informe de investigación de mercado Facts and Factors, se espera que el tamaño del mercado mundial de la industria 4.0 y los ingresos de la cuota crezcan desde 70.000 millones de dólares en 2019 hasta alcanzar los 210.000 millones de dólares en 2026, con un crecimiento anual CAGR del 17% durante el periodo de previsión de 2021-2026.

El impacto significativo de la industria 4.0 aún está por ver en el sector, ya que sin duda cambiará el curso de cómo se ha trabajado de forma heredada. Por ejemplo, cuando las organizaciones adoptan las soluciones que ofrece la industria 4.0, pueden reducir los costes, minimizar los riesgos y los errores humanos, disminuir los costes de diseño y centrarse en mejorar la eficiencia de los procesos. Los sistemas también se vuelven más flexibles y eficientes, con grandes posibilidades de personalización. Además, según McKinsey, el uso eficaz de las tecnologías digitales, como la nube, el Internet de las cosas [IoT], la movilidad, la inteligencia artificial (Al), la realidad virtual [VR], el big data y la analítica podría reducir los gastos de capital hasta en un 20%. En este contexto, el Dr. Ismail Labed, Director de Estudios de Ingeniería del Petróleo en la Escuela de Ingeniería, Geociencia, Infraestructura y Sociedad de la Universidad Heriot-Watt de Dubai, profundiza en el papel de la industria 4.0 en el sector del petróleo y el gas.

La cadena de suministro de petróleo y gas

La cadena de suministro de petróleo y gas puede beneficiarse exponencialmente mediante la digitalización de ciertos procesos. Por ejemplo, el uso de vehículos aéreos no tripulados, como los drones, puede alterar significativamente la industria al eliminar la necesidad de inspecciones manuales de los oleoductos en lugares de difícil acceso. También pueden resultar beneficiosos en situaciones de peligro, como las fugas de gas, y contribuir a la detección temprana mediante la recopilación y transferencia instantánea de datos. Además, el uso de tecnologías de integración de datos y el intercambio de información a lo largo de la cadena de suministro ayudan a las organizaciones a ajustar los niveles de producción en tiempo real, basándose en los datos de inventario de las instalaciones de almacenamiento, la tasa de distribución y la demanda prevista. Además, la computación en la nube y el loT son dos tecnologías clave que pueden crear redes de herramientas y personal conectados en cada etapa de la cadena de suministro de petróleo y gas. Los dos principales beneficios de esto son la gestión remota de las fuerzas de trabajo y la supervisión en tiempo real de los procesos y equipos. Por último, una visión digital de todo el modelo de la cadena de suministro vincula redes complejas de manera que se obtiene una comprensión de 360 grados de la cadena de valor que se puede visualizar, analizar y optimizar en tiempo real.

La etapa de exploración

Las imágenes sísmicas en 3D constituyen una parte fundamental de la exploración de petróleo y gas. Permite a las empresas descubrir posibles acumulaciones de petróleo y gas y recoger datos para evaluar formaciones superficiales complejas. La modelización en 4D se usa como apoyo a las imágenes sísmicas, ya que ayuda a integrar los datos de producción y a cartografiar los cambios en las saturaciones de petróleo y gas en un determinado yacimiento. Al combinar la normalización de los datos geocientíficos, los ordenadores de alto rendimiento y los algoritmos avanzados, las empresas están desarrollando nuevos flujos de trabajo para interpretar y analizar los datos sísmicos mediante técnicas de aprendizaje automático.

Además, la gestión de datos de perforación es otro avance tecnológico que se está integrando en el sector del petróleo y el gas. Según los informes, el mercado de los sistemas de gestión de datos de perforación ha experimentado un crecimiento sustancial en los últimos años, y se prevé que el tamaño del mercado alcance los 8.380 millones de dólares en 2024 y que crezca a una CAGR del 6,32% entre 2017 y 2024. Además, las recientes innovaciones en las herramientas de perforación también están generando una gran cantidad de datos durante las operaciones de perforación.

Herramientas como el registro durante la perforación (LWD) y la medición durante la perforación (MW) transmiten diversos datos a la superficie en tiempo real. Además, actualmente se utilizan fibras ópticas combinadas con diversos sensores en los tubos de los pozos para registrar diferentes parámetros como la presión, la temperatura y la composición de los fluidos durante la producción de petróleo y gas.

El producto terminado

El refinado es la última etapa de la producción de petróleo y gas antes de su distribución a los clientes. También conocido como downstream, el refinado no suele implicar ninguna interferencia de la tecnología. Sin embargo, el uso de tecnologías como los modelos híbridos, la producción en bucle cerrado -para evitar la contaminación-, la optimización -para tomar decisiones comerciales a corto plazo- y el análisis predictivo pueden ayudar significativamente a las organizaciones de petróleo y gas a mejorar sus activos, lograr la mitigación de las emisiones de carbono y reducir el uso de energía en todo el emplazamiento a través de la tecnología programática.

Los modelos híbridos facilitan la planificación, programación y optimización de toda la refinería. Estos modelos más precisos para todos los activos son fundamentales para definir los procesos integrados del petróleo a los productos químicos que pueden mejorar aún más la excelencia operativa en toda la cadena de valor. Asimismo, la digitalización del mantenimiento de las refinerías puede reducir los costes y garantizar datos en tiempo real sobre las áreas de alto riesgo y potencialmente problemáticas. Mantener la utilización mediante procedimientos de mantenimiento rutinarios es vital para la rentabilidad de las refinerías. Aunque los grandes turnos de mantenimiento suelen retrasarse durante los periodos de alta utilización de los activos, las refinerías deben seguir el ritmo del mantenimiento rutinario para evitar tiempos de inactividad no planificados.

La industria mundial del petróleo y el gas está en el umbral de la adopción de importantes avances tecnológicos, mientras que algunos ya están en marcha, otros todavía se están explorando. El sector se beneficiará en gran medida de la digitalización y la industria 4.0. Sin embargo, para lograr el éxito, también depende de que los gobiernos, las organizaciones y el mundo académico colaboren estrechamente para crear sistemas y procesos que apoyen de forma significativa la sostenibilidad en la industria. En cuanto a la digitalización también, la próxima generación tendrá que estar preparada académica y prácticamente para entrar en lo que viene para la industria.

[content-egg module=Youtube template=custom/simple]