AIとロボティクスがbpの石油生産にどのような変革をもたらしているか

デジタルツイン技術により、bpはエネルギー資産の運用をシミュレーションし、改善の余地を特定するとともに、故障が発生する前にそれを予測することが可能になります。提供：bp

bpの変革・技術マネージャーであるリッキー・バーンズ氏は、デジタルツールが、チームが石油生産をより安全かつ迅速に開始するのにどのように役立っているかを説明しています。

エネルギーインフラは莫大な価値を生み出していますが、従来の採掘方法では膨大な量の資源が未開発のまま残されています。サウジアラムコのガワール油田は、上流資産の巨大な規模を示す好例であり、1日あたり約400万バレルの原油を生産しています。

しかし、この業界全体では依然として運営上の非効率性が蔓延しています。国際エネルギー機関（IEA）のデータによると、従来の採油技術では貯留層の埋蔵量の約30％しか採掘できず、70％が地中に残されたままとなっています。

大規模な生産者にとって、油田全体に段階的な技術的改善を適用することは、生産量の大幅な増加につながります。英国のスーパーメジャーであるbp社はこの戦略を実証しており、デジタル統合を原動力として、過去5年間で年間2％の生産増加を達成したと報告しています。

この成長により、1日あたり約2万バレル相当の原油が追加で生産されている。さらに、同社は、自動化およびインテリジェントなシステムにより、総生産量の平均4％が停止する事態を防いでいるとしている。

AI、高度な分析、自律システムを活用することで、bpは自社の天然資源と物理的資産からより大きな価値を引き出している。地震波イメージングによる地下マッピングは、これらの技術を最も効果的に活用した事例の一つである。

ガワール油田は世界最大の油田である。出典：ウィキメディア・コモンズ

地震波イメージングとデジタルモデルが開発を加速

最近の計算技術の進歩により、bpのような事業者は4D地震探査イメージングを導入できるようになりました。この手法により、エンジニアリングチームは、長期間にわたる貯留層の動きをAIによって強化された視点で把握できるようになります。

同社はまた、仮想岩石モデリングを活用し、物理的なコアスキャンデータから岩石のデジタルモデルを作成しています。地下構造の専門家たちは、これらのコンピュータモデルを用いて、AIを活用した流体シミュレーションを数日で実行しており、従来は数ヶ月を要していた物理的な試験に取って代わっています。

bpの変革・技術マネージャーであるリッキー・バーンズ氏は、こうした予測モデルがプロジェクトの遂行をいかに加速させるかを強調している。

「地中にあるものに対する確信が高まれば、より安全かつ迅速に生産を開始できるようになります」と彼は説明する。

リアルタイム監視による運用効率の確保

採掘が開始されると、円滑な操業の維持が最優先事項となります。日々の活動を最適化するため、bpはリアルタイムの現場データを継続的に分析するAI駆動型プラットフォーム「Optimization Genie」を運用しています。

このソフトウェアは、複雑な現場の測定値をエンジニア向けの具体的な推奨事項に変換し、バルブの設定や流量に関する正確な調整を提案します。

また、インテリジェントな自動化により、システムメンテナンスや予期せぬ停止後の坑井再稼働も効率化されます。

同社は次のように述べている。「bpの『Well Startup Tool』は、さまざまなシナリオをシミュレーションし、安全性を高め、井戸の稼働再開を迅速化するための選択肢を提案します。これにより、生産の停止時間を短縮し、より早くピーク生産量に到達できるようになります。」

海洋インフラも、同様のリアルタイムデータフィードに依存しています。アメリカ湾では、坑井全長にわたり敷設された光ファイバーケーブルが、流体の追跡データをリアルタイムでエンジニアリング拠点へ送信しています。

bpで生産技術提供を統括するジャン＝シャルル・デュメニル氏は、高品質なデータが運用上の意思決定を直接的に改善することを強調している。

「より深い洞察は、より的確な判断につながり、より多くの原油を生産する可能性をもたらします」とジャン＝シャルル氏は述べています。

同社の技術により、スタッフは潜在的な問題を以前よりも早期に特定できるようになった。提供：bp

ロボットによる点検とデジタルツインがダウンタイムを最小限に抑える

オフショアプラットフォームでの予期せぬ設備故障は、資産全体にわたり多大なコストを伴う連鎖的な遅延を引き起こします。専門の監視チームは、圧力や流体の流速といった運用指標を絶えず分析し、故障が発生する前にそれを検知しています。

この最前線の監視業務は、自律型機械によってますます担われるようになっている。アメリカ湾では、靴箱ほどの大きさのコンパクトな検査ロボットが水中プラットフォーム構造物を調査しており、危険な環境に人間のダイバーを派遣する必要がなくなっている。

この自動検査の取り組みにより、4年間でメンテナンス予算から数百万ドルの削減が見込まれています。海外のアゼルバイジャンでは、bpがタスクベースのロボットと空撮ドローンを併用しており、カスピ海にある9つのプラットフォームの完全なデジタルツインによって支援されています。

エンジニアたちはこの仮想プラットフォームモデルを活用して、診断シミュレーションを実行し、遠隔で保守計画を策定しています。オフショアでの成功を受け、同社はデジタルツインモデリングを陸上施設であるサンガチャル・ターミナルへ拡大する計画を検討しています。

bpのトランスフォーメーション＆テクノロジーマネージャー、マリアンナ・ケリモヴァ氏。提供：bp

bpのトランスフォーメーション＆テクノロジーマネージャー、マリアンナ・ケリモヴァ氏は、これらのツールの成功の重要な指標として、安全性と運用上の透明性を挙げています。

「人々の安全を確保し、複雑さを解消し、チームがより良い意思決定を行えるよう支援するとき、このツールは最大の価値を発揮します」とマリアナ氏は説明します。

こうした個々の技術導入は、世界中の拠点全体で累積的なパフォーマンス向上をもたらしています。bpの上流部門研究開発担当上級副社長であるヘルリンデ・マンナールツ＝ドリュー氏は、デジタルトランスフォーメーションへの継続的な投資が明確な成果を生み出していると指摘しています。

「長年にわたる集中的な技術統合が今、実を結びつつあり、生産量の向上や事業の一部における新たな業績記録の達成に貢献しています」とヘルリンデ氏は述べています。