BrazilNorway Production Optimization Consortium - Phase 2

Produksjonsoptimalisering innebærer systematisk bruk av matematiske modeller og sanntids data for å optimalisere produksjonen samtidig som man tar hensyn til operasjonelle begrensninger relatert til sikkerhet, miljøhensyn og utstyrskapasitet. Dette avstedkommer komplekse optimaliseringsproblemer, hvilket gjør det nødvendig å bruke datamaskiner for å finne løsningen. Noen ganger kan det være mulig å automatisere implementeringen av løsningen, men det er mer vanlig å presentere løsningene til produksjonsingeniører, som bruker løsningene til beslutningsstøtte til hjelp for å drifte produksjonssystemet optimalt. Produksjonsoptimalisering som metodikk kan anvendes til drift av mange typer komplekse systemer, inkludert kjemiske prosesser, energisystemer og transportsystemer. Fokus for dette prosjektet vil være på produksjonsoptimalisering for petroleumsindustrien. Produksjonsoptimalisering for petroleumsindustrien byr på en rekke forskningsutfordringer, både på grunn av det store spennet i tidsskalaer involvert og den store usikkerheten med hensyn på oppførselen til deler av systemet. Aktiviteten i prosjektet har også i 2021 vært sterkt hemmet av COVID-19. Utveksling av studenter og vitenskapelig ansatte har ikke vært mulig å gjennomføre. En hovedaktivitet i prosjektet er normalt en workshop i Rio de Janeiro, arrangert i april/mai. Det ligger ikke an til at det vil være mulig å arrangere noen slik workshop i år, og mulighet og interesse for digital workshop blir nå undersøkt. Professor Camponogara (UFSC) har undervist en del av et fag ved NTNU, og la høsten 2020 betydelig innsats inn i å kunne gjennomføre denne undervisningen digitalt. Ellers er det felles aktivitet rundt vitenskapelige artikler (kun en har blirr publisert siste året - men til gjengjeld i et svært fremtredende tidsskrift), og veiledning av en felles PhD-kandidat (som forventes å kunne levere avhandling før slutten av året).

The term production optimization denotes systematic methods combining mathematical models, numerical optimization techniques, and real time data for the purpose of optimizing operations in energy distribution, manufacturing, processing and resource extraction. The focus of the present project will be petroleum production. The focus on petroleum production poses several distinct challenges that will be foci of research in the project: i) Any mathematical model describing physical system of non-trivial complexity will be imperfect. Hence it is critical to continuously update/correct the model from available real time data, to maximize the predictive capabilities of the model, and thus also maximize the reliability of the model in representing the potential for improved operation. This is a significant challenge, in particular for the upstream (reservoir) side of petroleum production, due to the relative lack of online data for a very large and complex system. ii) The very complex and computationally demanding models that are used to describe petroleum reservoirs and wells. This means that in order for the the production optimization methods developed to have reasonable computational demands, the models must be used with the utmost efficiency in the optimization. In addition to the research aims of the project, the project will also ensure that high quality and specialized education in production optimization is offered to Master students at NTNU, and ensure good contact between industry and academia in both countries in the production optimization area.