Faglig innhold

Emnet dekker teori og anvendelse av automatisering og digital teknologi for kontroll, optimalisering og ytelsesanalyse i brønnkonstruksjon og produksjonsprosesser. Følgende emner er dekket i emnet med fokus på digitale og automatiseringsteknologier i olje- og gassindustrien:

• Automatisering og digitalisering i olje- og gassindustrien
• Komponenter anvendt i digital og automasjonsteknologi. Hierarki av automatiseringssystemer
• Modellering av dynamiske prosesser innen brønnerkonstruksjon og produksjon av hydrokarboner
• Design og justering av automatiske styringssystemer
• Avansert prosesskontroll
• Signalbehandling, estimering og deteksjon
• Introduksjon til dataanalyse / beslutningsstøttesystemer
• Aspekt ved systemkonstruksjon av digitale og automatiseringsteknologier
• Risikovurdering og risikoreduserende metoder for digitale og automatiseringsteknologier
• Evaluering av forretningsmuligheter ved anvendelse av digitale og automatiseringsteknologier.

Studentene vil få praktisk erfaring med design og implementering av digitale og automatiseringsteknologier for petroleumsanvendelser i et simulert miljø.

Læringsutbytte

Ingress: I dette emnet skal studentene få grunnleggende kunnskaper og ferdigheter for utvikling og anvendelse av automatisering og digital teknologi for kontroll, optimalisering og beslutningsstøtte i forbindelse med brønnkonstruksjon og prosesser ved hydrokarbonproduksjon.

Kunnskap: Studentene skal kjenne til/forstå følgende elementer og anvendelse i brønnkonstruksjon og hydrokarbonproduksjon:

• Prinsipper for digital og automatiseringsteknologi
• Modelleringsprinsipper for dynamiske prosesser og forstå ulike typer modeller (statisk/dynamisk, lineær/ikke-lineær, kontinuerlig tid / diskret tid, avanserte modeller for simuleringer og tilpassede modeller for styringssystemutvikling)
• Komponenter i automatiseringsteknologier (kontrollert prosess, instrumentering, datainnsamlingssystem og automatiseringsinfrastruktur, menneske-maskingrensesnitt, automatiseringsalgoritmer, aktuatorer , sikkerhetssystemer)
• Metoder for utvikling av automatiseringssystemer: logikkbaserte systemer, lineære automatiske styringssystemer (f.eks. PID-kontroller), enkle modellbaserte styringssystemer
• Prinsipper for optimale styringssystemer: modellbasert (f.eks. modellprediktiv kontroll) og data-drevet (f.eks. ekstremsøkende)
• Grunnleggende begrep og verktøy for signalbehandling, angi estimering av parameter (myke sensorer, minste kvadraters metode, observatører, Kalman filter)
• Systemtekniske aspekter for digital og automatiseringsteknologi i olje- og gassindustrien
• Risiko knyttet til introduksjon av automatisering og digitale løsninger for anvendelse i brønnkonstruksjon samt effekt
• Elementer for evaluering av forretningsmuligheter ved anvendelse av automatisering og digital teknologi for produksjon og brønnkonstruksjonsprosesser

Ferdigheter: Studentene skal tilegne seg grunnleggende ferdigheter for å utvikle og justere automatiske styrings-og optimaliseringssystemer for applikasjon innen brønnkonstruksjon og hydrokarbonproduksjon; å utvikle grunnleggende signalbehandlingsverktøy; å etablere en teknologiutvikling og implementeringsplan for digital og automatiseringsteknologi.

Generell kompetanse: Studentene skal anskaffe generell kompetanse på:

• Digital og automatiseringsteknologi og oversikt over potensielle anvendelser innen hydrokarbonproduksjon og brønnkonstruksjon
• Koblinger mellom digital og automatiseringsteknologi og andre fagområder, f.eks. feltutvikling, boring og brønn, produksjonsteknologi, drift og vedlikehold etc.
• Utvikling, implementering og bruk av slike teknologi i industrien

Læringsformer og aktiviteter

Emnet vil bli gitt gjennom forelesninger, selvstudium og øvelser / prosjekter. Avhengig av deltakere og deres behov vil forelesningen og arbeidsplanen bli nærmere definert mellom faglærer og student i begynnelsen av semesteret. Emnet vil ikke bli undervist dersom færre enn 3 studenter melder seg. Emnet vil bli gitt på engelsk.

Obligatoriske aktiviteter

• Øvinger

Spesielle vilkår

Forkunnskapskrav

MSc grad i Petroleumsteknologi eller etter godkjenning fra faglærer.

Kursmateriell

Lecture notes, selected papers and publications.

Studiepoengreduksjon