Giảm phát thải khí nhà kính, tiết kiệm năng lượng nhờ ứng dụng AI

Công ty Điều hành Dầu khí Biển Đông (Biển Đông POC) đang quản lý, vận hành, khai thác tại mỏ khí - condensate Hải Thạch - Mộc Tinh thuộc Lô 05.2 và 05.3, nằm cách bờ biển Việt Nam khoảng 320 km về phía Nam. Đây là dự án khai thác có điều kiện đặc biệt phức tạp (xa bờ, nước sâu từ 118 - 145m, áp suất rất cao trên 890atm, nhiệt độ vượt ngưỡng hơn 190^oC).

Do vậy, việc nghiên cứu áp dụng công nghệ tiên tiến, phát huy tối đa nguồn lực tại chỗ có ý nghĩa vô cùng quan trọng trong thực tế sản xuất tại mỏ Hải Tinh - Mộc Tinh và đặc biệt là trong điều kiện kinh tế của Việt Nam đang gặp nhiều khó khăn như hiện nay.

Theo đó, công trình “Nghiên cứu triển khai chương trình bảo trì tiên đoán và ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) nhằm tiết kiệm năng lượng, nâng cao hiệu quả vận hành khai thác mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh” do nhóm các kỹ sư của Biển Đông POC thực hiện đã giúp hỗ trợ quá trình theo dõi, phân tích và dự báo tại mỏ khí - condensate Hải Thạch - Mộc Tinh thuộc dự án Biển Đông 1, Lô 05.2 và 05.3, tại bồn trũng Nam Côn Sơn, qua đó đã góp phần nâng cao hiệu quả vận hành khai thác dầu khí cũng như tiết kiệm năng lượng với số tiền làm lợi lên đến 15,84 triệu USD/năm.

TS. Ngô Hữu Hải - chủ nhiệm đề tài chia sẻ: Đề tài tập trung tạo lập và khai thác nguồn tài nguyên số hóa thông qua việc thu thập, chuẩn hóa dữ liệu theo thời gian thực, tập trung và áp dụng khoa học dữ liệu, công nghệ tự động hoá vào hệ thống bảo trì tiên đoán nhằm nâng cao hiệu quả vận hành khai thác mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh Lô 05-2; 05-3.

Ứng dụng vào thực tế, giải pháp đã giúp gia tăng chỉ số liên tục và hiệu suất cao của giàn khai thác từ 97% lên 99,9999%, tương ứng làm lợi 15,84 triệu USD/năm (so sánh với tổng doanh thu năm 2022); giúp làm lợi thêm 600,000 USD/năm dựa trên mức gia tăng thu hồi sản phẩm khí hydrocacbon nặng bay hơi và giảm 400 tấn CO2 xả ra môi trường. Ngoài ra, kết quả nghiên cứu khi đưa vào triển khai cho thấy hiệu quả cao, giúp đổi mới toàn diện hoạt động quản trị các mỏ dầu khí dựa trên hệ ý thức số hóa, tư duy sáng tạo theo hướng ứng dụng công nghệ số và tăng tính minh bạch trong hoạt động vận hành sản xuất.

TS Ngô Hữu Hải cho biết thêm: “Đến nay, chưa có một nghiên cứu nào trong cùng lĩnh vực của đề tài được triển khai, thực hiện tại Việt Nam. Đây là hệ thống, phương pháp quản trị mỏ mới, sáng tạo, rất khoa học, mang tính thực tiễn cao và phù hợp với xu thế phát triển công nghệ để phục vụ cho hoạt động dầu khí tại các khu vực đặc biệt khó khăn, phức tạp thuộc thềm lục địa Việt Nam”.

Kết quả nghiên cứu của đề tài giúp đảm bảo tính an toàn, hiệu quả và liên tục của hệ thống xử lý khí tự nhiên; giảm thiểu rủi ro, thời gian sự cố phải dừng giàn hay đóng giếng không theo kế hoạch. Qua đó, giúp Biển Đông POC tổ chức vận hành khai thác và quản lý địa chất mỏ liên tục, ổn định và hiệu quả với thời gian hoạt động liên tục đạt 99.9999%. Tỉ lệ hoạt động liên tục này cao hơn nhiều so với tiêu chuẩn chung của giàn khai thác trên thế giới là khoảng 94%.

Với kết quả nghiên cứu được ứng dụng vào thực tế góp phần hiện đại hóa và nâng cao hiệu quả khai thác và xử lý tại các mỏ khí condensate; giảm thiểu thời gian và chi phí tự đầu tư nghiên cứu của các công ty dầu khí, góp phần làm tăng hiệu quả đầu tư của các dự án thăm dò và khai thác dầu khí tại Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần giảm thời gian khắc phục, xử lý các sự cố, giảm thời gian cần cho hoạt động bảo trì bảo dưỡng và tiết kiệm chi phí vật tư thay thế nhờ xây dựng kế hoạch vận hành, bảo trì bảo dưỡng dựa trên dữ liệu lịch sử vận hành, thực tế tình trạng sức khỏe và hiệu suất thiết bị. Tỉ lệ hoàn thành đúng hạn của công tác bảo trì bảo dưỡng, vận hành khai thác đạt 100% so với kế hoạch hàng tháng, hàng năm. Tỉ lệ vật tư tiêu hao so với kế hoạch dự toán đạt trung bình là 95%.

Về hiệu quả xã hội, theo đánh giá của các chuyên gia, nghiên cứu tại Biển Đông POC mang tính dẫn dắt và đón đầu cho việc phát triển các nghiên cứu khoa học áp dụng trí tuệ nhân tạo, giúp đổi mới toàn diện hoạt động quản trị các mỏ dầu khí dựa trên hệ ý thức số hóa, tư duy sáng tạo theo hướng ứng dụng công nghệ số và tăng tính minh bạch trong hoạt động vận hành sản xuất.

Công trình nghiên cứu đã được áp dụng liên tục, lâu dài với quy mô ảnh hưởng lớn đến hoạt động kinh doanh sản xuất của công ty, tạo công ăn việc làm ổn định cho toàn thể hơn 200 cán bộ công nhân viên của Biển Đông POC.

Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu của đề tài đã giúp tiết giảm 15% số giờ công lao động phục vụ cho công tác theo dõi, phân tích, điều hành và bảo trì bảo dưỡng hệ thống khai thác xử lý khí tại mỏ Hải Thạch - Mộc Tinh.

Với điều kiện đặc thù của ngành dầu khí, vị trí làm việc ngoài biển, phương tiện chuyên chở người, vật tư phải sử dụng máy bay hoặc tàu thuỷ để thực hiện. Việc tối ưu hoá lịch trình khai thác, bảo trì thiết bị giảm được số lượng các chuyến máy bay, tàu thuỷ tương ứng với tiết kiệm được từ 10% đến 12% nhiên liệu tiêu thụ, góp phần bảo vệ môi trường xanh, sạch hơn.

Nghiên cứu còn có thể được khai thác và chia sẻ nguồn tài nguyên số cho các nhà nghiên cứu, các trường đại học, các chuyên gia trong nước và quốc tế phục vụ mục đích nguyên cứu khai thác dầu khí trên thềm lục địa Việt Nam. Nghiên cứu của đề tài đã được công bố trong 3 bài báo tạp chí chuyên ngành nước ngoài và 3 bài báo tạp chí chuyên ngành trong nước.

Ông Nguyễn Xuân Tiến - Giám đốc Quỹ Vifotec cho biết: Nghiên cứu đã tạo tiền đề để áp dụng rộng rãi chương trình bảo trì tiên đoán sử dụng trí tuệ nhân tạo không chỉ trong ngành công nghiệp dầu khí mà hơn thế nữa là triển khai rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác của Việt Nam.

“Với những đóng góp quan trọng cho ngành dầu khí, góp phần phát triển kinh tế - xã hội của đất nước, công trình: Nghiên cứu triển khai chương trình bảo trì tiên đoán và ứng dụng trí tuệ nhân tạo nhằm tiết kiệm năng lượng, nâng cao hiệu quả vận hành khai thác mỏ khí condensate Hải Thạch - Mộc Tinh đã được trao tặng giải Nhất Giải thưởng Sáng tạo Khoa học Công nghệ Việt Nam năm 2022 do Quỹ Hỗ trợ sáng tạo kỹ thuật Việt Nam (VIFOTEC) tổ chức” - ông Tiến cho hay.