PeTWIN : Whole-field digital twins for production optimization and management

Digitale tvillinger er nødvendige for digitaliseringen av olje- og gassproduksjon. Dessverre er de dårlig forstått og oppskrytt. F.eks, i 2018, var digitale tvillinger, sammen med Deep Learning, helt på toppen av Gartner Groups kjente hype kurve. Enkelt forklart, er en digital tvilling en simulator som følger driften av et oljeproduksjonsanlegg. Moderne oljefelt er komplekse og vanskelige å drifte. Dette gjelder både i Nordsjøen og i Brasil. Produksjonsanlegg påvirker hverandre gjennom petroleum i bakken. Håndtering av disse problemene trenger en digital tvilling av hele feltet. Dette prosjektet samler akademikere og oljeprodusenter i Norge og Brasil for å bygge en forskningsbasert best practice for å bygge og bruke digitale tvillinger til feltstyring. Dette vil bli gjort ved å la forskere arbeide med dagens digitale tvilling-prosjekter i bedrifter for å se hvordan forskningsdrevet informatikk kan gjøre digitale tvillinger raskere, mer effektive og mer pålitelige. Vi tror at en felles konseptuell modell av produksjonsanlegget er nødvendig for å knytte sammen all informasjon, målinger og modeller som trengs for å bygge en digital tvilling. Å lage og bruke denne modellen er den viktigste forskningsoppgaven i dette prosjektet. Ved å samle Equinor og Petrobras i dette prosjektet sikrer vi at resultatene av vårt arbeid kan brukes på ulike anlegg, med ulike selskaper i forskjellige land. Forskere fra Universitetet i Oslo og UFRGS gir komplementære ferdigheter innen industriell informatikk og kunnskapsmodellering til prosjektet. Prosjektet vil levere en best practice, oppsummert i en bok, som gjør det mulig for digitale tvillinger i 2024 å være bedre, større og mer nyttige enn dagens verktøy. Prosjektet ble startet i oktober 2020.Vi har arbeidet i år med å bygge opp teamet og definere anvendelsesområdene hos partnerne. Mye arbeid har blitt gjort for å kartlegge standardene som brukes for å lage digitale tvillinger.

-

Digital twins are necessary for the successful digitalization of oil and gas field operations. Unfortunately, they are poorly understood and hyped. This project will provide a much-needed research agenda to (1) work with existing industry initiatives in digital twins for field management so as to (2) develop the methods needed to create a next generation of scalable, maintainable and useful digital twins. PeTWIN links researchers from University of Oslo and Federal University of Rio Grande do Sul with digital twin initiatives in Equinor and the Libra Joint Venture in Brazil. The researchers will work with each company to identify problems in building and running digital twins. We then build a research-based methodology and best practice by applying knowledge representation and semantically enabled data analytics. We will build shared conceptual models of the field management domain and the lifecycle of information in the digital twin. These models wills support current and future petrotechnical applications and allow better governance of data in the digital twins. They also improve data access, support smarter analytical methods and enable new, digital workflows. This use of shared models is the main novelty of this work. We will then prototype pre-commercial tools and software needed to demonstrate these methods. We will also interact with relevant standards organisations (eg ENERGISTICS). Validation will be done through demonstration on diverse use cases provided by Equinor and Libra. This knowledge-building project will be run as a single Norwegian-Brazilian project and devotes substantial resources to knowledge building and dissemination. Each stipend holder will have a long-term visit to the other university and partner companies. Use will be made of internships and master's exchanges. A Norway-Brazil forum will be held each year to share experience and the results of this work will be summarised in a much-needed monograph.