As novas tecnologias na indústria do petróleo

Autora: Alessandra Peçanha

Nos últimos anos, termos como “inteligência artificial”, “aprendizagem de máquina”, “automação”, “Big Data”, “Internet of Things”, entre outros, têm se tornado cada vez mais frequentes nos noticiários, não só na indústria do petróleo e gás, mas em diversos outros setores da economia em todo o mundo. Embora todas essas tecnologias pareçam ter surgido de repente, algumas delas vêm sendo discutidas há décadas, como é o caso da inteligência artificial; mas foi a necessidade de reduzir os custos e gerar valor para o setor de óleo e gás, aliado à baixa nos preços praticados mundialmente nos últimos anos, que os avanços tecnológicos deram um salto na última década, abrindo espaço para a Indústria 4.0.


A Indústria 4.0, 4ª Revolução Industrial, ou ainda, Era da digitalização, são os termos atribuídos à adoção massiva de novos modelos de negócios liderados pelas tecnologias digitais, que vem ocorrendo em todo o mundo.


Em 2018, as grandes empresas de petróleo começaram a adotar de forma exponencial soluções digitais para aumentar a eficiência e reduzir o custo de suas operações [1]. As maiores empresas de tecnologia do mundo já oferecem parceria com as maiores empresas de upstream e downstream de óleo e gás para trabalhar na transformação digital das operações.


Pode-se dizer que essa inovação tecnológica está sustentada em três pilares principais: a inteligência artificial, o Big Data e a Internet of Things (IoT). Isso quer dizer que grande parte das inovações incluem uma ou mais dessas tecnologias [2].

Figura 1: Os pilares da inovação tecnológica. Fonte: IGTI


Em 1950, Alan Turing introduziu a ideia de uma máquina capaz de exibir comportamento inteligente equivalente a um ser humano no seu artigo intitulado "Computing Machinery and Intelligence", o qual foi chamado Teste de Turing [3]. Alguns anos depois, foi cunhado o termo ”inteligência artificial”.


A Inteligência Artificial (IA), ou do inglês artificial intelligence (AI), tem como objetivo simular a capacidade humana de raciocinar. Esse termo refere-se à enorme variedade de melhoramentos tecnológicos e aplicações que envolvem, principalmente, machine learning e deep learning. Para isso, as máquinas são programadas com algoritmos para executar determinada tarefa. Na indústria do petróleo, a inteligência artificial já é aplicada nos software para executar a interpretação automática de falhas e horizontes, na modelagem geológica e na predição de fácies, por exemplo. Embora esses modelos ainda precisem de acompanhamento e verificação, eles têm se mostrado tão acurados quanto um modelo feito pelo ser humano. A inteligência artificial também já é aplicada nas operações de perfuração de poços, na escolha do local de perfuração e na caracterização da subsuperfície [4]. As possibilidades de aplicação são imensas. Não por acaso, a inteligência artificial é a mais cotada para causar o maior impacto nas empresas de energia nos próximos anos, e junto com ela, surgiu o conceito de “Internet das Coisas”.


Internet das Coisas, ou Internet of things (IoT), refere-se à conexão digital entre objetos físicos - "coisas", que variam de objetos domésticos à ferramentas industriais avançadas - anexados a sensores inteligentes, software ou outras tecnologias, com o objetivo de trocar dados através da internet [5]. Algumas das principais aplicações desta tecnologia na indústria do petróleo são a manutenção preventiva, o monitoramento das instalações e a segurança dos processos [6].


Todos os anos, a indústria de óleo e gás perde bilhões de dólares devido a falhas de equipamentos e máquinas envolvidas nos processos operacionais. A adoção da tecnologia IoT na manutenção preventiva desses ativos, tem propiciado uma redução desses prejuízos. Uma vez que uma série de dados históricos são cruzados e analisados de forma inteligente, as falhas operacionais são detectadas antes mesmo que aconteçam e, por meio de um alerta, engenheiros e técnicos são informados sobre a necessidade de manutenção ou troca do equipamento.


Também é possível monitorar remotamente as instalações e observar o mau funcionamento de equipamentos ou de qualquer problema que necessite de reparo imediato. O vazamento em dutos pode ser detectado por um sistema de alerta em tempo real, poupando o meio ambiente, o óleo não vazado e dinheiro. Por exemplo, um sensor inteligente dentro do duto é capaz de detectar rachaduras usando ondas de ultrassom e recursos de fluxo magnético. Já os vazamentos de gás podem ser detectados por câmeras com infravermelho, sensível a uma faixa de comprimentos de onda selecionada. [7]


Os aplicativos para IoT também podem ser usados nas plataformas com o intuito de garantir a segurança dos trabalhadores, notificando-os sobre atividades perigosas, como uso inadequado de equipamentos de segurança e invasão de áreas proibidas, sobre acidentes ou mesmo resgatando-os com maior agilidade. Vazamentos de óleo nos oceanos e explosões nas plataformas podem ser evitados através das tecnologias IoT, resguardando os recursos naturais e as vidas humanas.


Outra utilidade da IoT é a automação ou robótica. O uso de veículos autônomos para aquisição de dados e execução de outras tarefas reduz a exposição de trabalhadores a situações de alto risco. Os robôs têm sido usados, por exemplo, na limpeza externa e recolhimento de imagens dos dutos. [8]. A IoT já é amplamente usada na otimização da cadeia de suplementos. Já no processo de exploração, apenas 35% das empresas do segmento aplicam a tecnologia, e 25% pretendem começar em até 2 anos. [6]


Em virtude de todo esse movimento tecnológico, todos os dias, grandes volumes de dados são gerados na indústria de óleo e gás. Big Data refere-se ao crescente volume, variedade e velocidade dos dados gerados, sejam eles dados sísmicos 3D, de perfuração de poços, de monitoramento da produção, ou quaisquer dados grandes demais para serem manipulados por sistemas computacionais tradicionais [9]. Para que a IoT funcione de maneira eficiente, é necessário que esse grande volume e variedade de dados e informações obtidas pelos sensores e máquinas sejam armazenados na nuvem.


Computação em nuvem, ou em inglês cloud computing, é o nome dado à computação em servidores disponíveis na internet, a partir de diferentes provedores. Algumas das vantagens da computação em nuvem é o acesso aos dados armazenados de qualquer localidade através da internet, redução de custo com infraestrutura de TI para armazenamento de grandes conjuntos de dados e redução no custo de licenças de software.


Em 2019, a ANP - Agência Nacional de Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis, começou a utilizar o robô Hermes, uma solução de armazenamento do tipo "nuvem privada" ou corporativa, com capacidade de 40 petabytes de armazenamento, que vai receber dados do BDEP, incluindo dados de sísmica, tomografias computadorizadas de amostras, dados digitais de poços, métodos não sísmicos, entre outros . Além do custo atrativo para a capacidade de armazenamento oferecida, há melhoria no tempo de busca e entrega do dado: o que antes levava dias de procura, agora passará a levar apenas alguns minutos [10].


Embora muito atrativo, o armazenamento na nuvem ainda gera desconfiança de algumas empresas, pois todas as informações são mantidas em um ambiente virtual e, portanto, o investimento em segurança cibernética precisa ser redobrado.


A tendência para o futuro é de que mais empresas passem a utilizar soluções digitais à medida que aumentem o grau de confiança nessas tecnologias, com a aceleração das inovações e alcance de melhores resultados e redução dos custos de implantação.


Referências

[1] https://www.opetroleo.com.br/como-a-nova-tecnologia-esta-revolucionando-o-petroleo-e-o-gas/).

[2] https://www.igti.com.br/blog/os-tres-pilares-da-inovacao-machine-learning-big-data-e-iot/

[3] https://pt.wikipedia.org/wiki/Teste_de_Turing

[4] https://algorithmxlab.com/blog/10-applications-machine-learning-oil-gas-industry/)

[5] https://www.oracle.com/br/internet-of-things/what-is-iot.html

[6] https://v2com.com/2020/06/11/iot-esta-mudando-industria-de-petroleo-e-gas/

[7] https://www.biz4intellia.com/blog/pipeline-leak-detection-with-iot-in-oil-and-gas/

[8] http://patrocinados.estadao.com.br/repsol/2018/09/19/revolucao-digital-transforma-o-setor-de-oleo-e-gas-e-ganha-destaque-em-evento/

[9] https://www.geoexpro.com/articles/2019/07/digital-technology-trends-in-the-oil-and-gas-industry

[10] http://www.anp.gov.br/noticias/5279-anp-inaugura-robo-para-recepcao-e-armazenamento-de-dados

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