Como muchos de ustedes saben, las industrias de procesos, entre ellas las del petróleo y el gas, son conocidas por sus operaciones complejas y que requieren un uso intensivo de recursos, ha experimentado una transformación tecnológica constante, impulsada por la automatización y el Internet de las cosas (IoT por sus siglas en inglés), entre otras áreas. Estas innovaciones están remodelando el enfoque de la industria hacia la exploración, producción y refinación y, al mismo tiempo, abordan desafíos ambientales y operativos.

Este artículo explora brevemente cómo la automatización y el IoT están revolucionando las industrias en algunos aspectos de interés, haciéndola más eficiente, sostenible y competitiva en un panorama energético que cambia rápida y contantemente en el tiempo.

• La unión entre la automatización y el internet de las cosas (IoT): están intrínsecamente vinculadas en las industrias de procesos entre ellas la del petróleo y el gas. La automatización se refiere al uso de sistemas de control, como controladores lógicos programables (PLC) y sistemas de control distribuido (DCS), para operar equipos y procesos con una mínima intervención humana. Mientras que el IoT implica conectar dispositivos y sensores a Internet para recopilar datos y poder analizarlos para tomar decisiones soportadas e informadas. Al juntar la automatización y el IoT se crean una poderosa sinergia que está remodelando o transformando las industrias de procesos, entre ellos el sector del petróleo y el gas.
• Exploración y perforación: en la exploración y perforación de la industria del petróleo y gas, se implementan sensores habilitados para el IoT que permiten recopilar datos sobre las condiciones del subsuelo, la integridad del pozo y el rendimiento del equipo. Luego, estos datos en tiempo real se analizan para optimizar los parámetros de perforación y reducir el riesgo o mitigar accidentes costosos. Las tecnologías de automatización controlan los procesos de perforación con mayor precisión, mejorando la eficiencia y la seguridad.
• Optimización de la producción: las tecnologías de automatización e IoT son esenciales para maximizar la producción de un proceso en particular; así como, la producción de yacimientos de petróleo y gas. Por ejemplo, los sensores de IoT colocados en pozos e instalaciones de producción monitorean continuamente variables como presión, temperatura y composición del fluido del yacimiento.

En general, los sistemas de control automatizados ajustan las tasas de producción, como los equipos de boca de pozo para optimizar la recuperación y minimizar el impacto ambiental. Esto no sólo aumenta el rendimiento de la producción sino que también puede llegar a reducir u optimizar el consumo de energía y las emisiones.

• Mantenimiento predictivo: uno de los beneficios más importantes del IoT en las industrias de procesos y del petróleo y el gas es el mantenimiento predictivo. Los sensores conectados a equipos críticos, como por ejemplo, bombas, compresores y turbinas, recopilan constantemente datos sobre su rendimiento (presión, temperatura, vibración) , en tiempo real; permitiendo recopilar datos y brindar información valiosa, que permita a los tomadores de decisiones optimizar los procesos operativos y la asignación de recursos.
• Algoritmos de aprendizaje automático o Machine Learning: los datos recopilados por los sensores de IoT son vastos y complejos y que asociados a los algoritmos de aprendizaje automático ofrecen una forma de analizar con precisión estos datos para identificar patrones y anomalías, que también pueden predecir problemas potenciales en los equipos basándose en datos históricos, contribuyendo así al mantenimiento proactivo.
• Eficiencia de costos: el mantenimiento predictivo (previamente tratado) y la reducción del tiempo de inactividad contribuyen al ahorro de costos al prevenir fallas o averías y por qué no lograr extender la vida útil de los equipos.
• Toma de decisiones basada en datos: Los análisis avanzados y los algoritmos de aprendizaje automático analizan estos datos para predecir cuándo es necesario el mantenimiento basado en el uso y el desgaste real, es decir, el mantenimiento basado en condición, en lugar de programas fijos o mantenimiento rutinario. Como resultado, las empresas e industrias de procesos pueden programar el mantenimiento de los equipos de forma proactiva, reduciendo u optimizando el tiempo de inactividad, la vida útil de los equipos y la eficiencia operativa de los procesos asociados.
• Tecnologías de monitoreo: Al combinar herramientas y servicios que pueden incluir la aplicación y resolución de problemas mediante sensores inalámbricos (IoT), soluciones de red y adaptables, software de vanguardia y acceso a bases de conocimientos y opiniones de expertos, las empresas y los especialistas de distintas áreas, entre ellas los de confiabilidad y de mantenimiento, pueden obtener beneficios como reducción del tiempo de inactividad y tiempo, monitoreo remoto de instalaciones enteras, por nombrar algunos aspectos de interés.
• Beneficios ambientales y de seguridad: la automatización y el IoT están mejorando la seguridad al reducir la necesidad de intervención manual en entornos peligrosos. Los sistemas de monitoreo y control remotos permiten a los operadores gestionar las operaciones desde ubicaciones más seguras, minimizando la exposición a los riesgos. Además, los sensores de IoT tienen la capacidad de detectar fugas, mal funcionamiento de los equipos e incluso violaciones de seguridad, lo que permite respuestas rápidas y puede prevenir accidentes.

Desde una perspectiva medioambiental, estas tecnologías ayudan a reducir las emisiones de carbono y los residuos. Así mismo, los procesos optimizados y las operaciones eficientes energéticamente conducen a un menor consumo de energía y una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero. Los sensores de IoT también ayudan a monitorear el cumplimiento ambiental, asegurando que las industrias operen de manera responsable y sustentable.

• Desafíos y direcciones futuras: si bien la automatización y el IoT ofrecen un inmenso potencial para las industrias de procesos, también presentan desafíos; por tanto, es necesario abordar las preocupaciones de seguridad relacionadas con los ciberataques a infraestructuras críticas y la privacidad de los datos. Además, integrar nuevas tecnologías en sistemas heredados puede resultar complejo y costoso.

A medida que estas tecnologías continúan evolucionando, al abordar desafíos nuevos y complejos y adoptar tendencias futuras será crucial para maximizar el potencial de IoT y asegurar la confiabilidad y longevidad de los equipos críticos. Así mismo, las industrias seguirán invirtiendo en automatización y tecnologías de IoT para seguir siendo competitiva y sostenible.

La adopción de la inteligencia artificial (IA) y la cadena de bloques para la gestión y el comercio de datos puede transformar aún más las operaciones y las cadenas de suministro de las industrias. Además, a medida que el mundo avanza hacia fuentes de energía renovables, por ejemplo, la industria del petróleo y el gas explorará oportunidades para diversificar su cartera y aprovechar su experiencia en automatización e IoT para desarrollar soluciones sostenibles.

En conclusión, la automatización y el IoT han venido marcado el comienzo de una nueva era para las industrias de procesos, entre ellas las del petróleo y el gas, permitiéndole operar de manera más eficiente, segura y sostenible. Estas tecnologías no solo optimizan la producción y reducen los costos operativos, sino que también ayudan a la industria a enfrentar los desafíos ambientales y regulatorios. A medida que evoluciona el panorama energético, el compromiso de las industrias con la innovación a través de la automatización y el IoT será fundamental para dar forma a un mejor futuro.

Artículo para la Revista Predictiva21

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Autor:
Elimar Anauro Rojas Monsalve
Ingeniero Mecánico. Especialista en Confiabilidad, Integridad y Riesgo. Maestro Especialista en Procesos y en la Industria Petrolera. CEO de EARM Consulting