O que um banco de dados pode fazer para ajudar uma empresa de petróleo e gás a reduzir o aumento dos preços na bomba? Na verdade, muito!
Neste post, exploro alguns fatores relacionados aos dados do rápido aumento dos custos de energia e como o Couchbase pode ajudar a lidar com eles. Com os preços da gasolina nos EUA chegando a $6 por galão no momento em que este artigo foi escrito (custando mais de $60 para abastecer meu pequeno híbrido), fiquei muito motivado a explorar o assunto em profundidade.
Um recente Artigo do Wall Street Journal explicou que a crise do setor de petróleo e gás de 2020, que viu a interrupção da demanda induzida pela COVID-19 e um excesso de oferta derrubar os preços, provavelmente se recuperou. Com o aumento da demanda e a guerra na Ucrânia ameaçando o acesso à oferta externa, o petróleo bruto saltou para mais de $100 o barril. Mas aqui nos EUA, a produção de petróleo permaneceu abaixo de 12 milhões de barris por dia nos últimos dois anos, 10% a 15% abaixo dos níveis pré-pandêmicos.
O artigo prossegue perguntando: "Então, por que as empresas americanas de petróleo e gás não estão produzindo mais barris para ajudar a reduzir os preços do petróleo e da gasolina durante um choque no mercado global, quando a inflação doméstica é galopante?". Embora a resposta seja complicada e multifacetada, explicarei como uma empresa de petróleo e gás pode aumentar drasticamente a produção mudando a forma como gerencia seus dados.
Muitos dados, pouco tempo
Há um estudo fascinante da McKinsey & Co. sobre "Por que as empresas de petróleo e gás devem agir com base em análises". Embora tenha sido publicado há algum tempo, acho que ele é mais relevante do que nunca. Os autores explicam que lacunas de informação e a incapacidade de tirar o máximo proveito de dados e análises contribuem para a ineficiência e a redução da produção nas empresas de petróleo e gás.
O artigo cita a natureza inerentemente complexa das instalações de produção e processamento como a fonte mais significativa da lacuna de desempenho. Considere uma plataforma de petróleo offshore com três ou quatro operadores de sala de controle, alimentados continuamente com dados de milhares de sensores em equipamentos de fundo de poço, submarinos e de superfície. Os operadores precisam controlar uma infinidade de variáveis, cada uma com configurações diferentes, e, ao mesmo tempo, considerar aspectos como altura das ondas, temperatura e umidade.
Conclusão: há tantas informações chegando tão rapidamente que elas se tornam uma barreira à eficiência que as empresas não conseguem superar com sistemas SCADA tradicionais, ferramentas de simulação e treinamento.
A falta de eficiência gera um impacto substancial. Os benchmarks da McKinsey revelaram que a plataforma offshore típica opera com aproximadamente apenas 77% de seu potencial máximo de produção devido a uma falta de percepção em aspectos como as condições do equipamento e sua probabilidade de falha. Em todo o setor, esse déficit chega a 10 milhões de barris por dia; imagine o que essa produção extra poderia fazer para baixar os preços na bomba!
Estender o processamento até a borda
Então, como uma empresa de petróleo e gás deve lidar com esse déficit? Ela deve começar com dados - algo que toda empresa de energia tem em abundância. Ao aproveitar os dados e a análise, inclusive a análise preditiva e o aprendizado de máquina, os operadores de plataforma podem monitorar melhor os parâmetros essenciais para a produção e obter insights sobre as prováveis condições ou falhas futuras, o que lhes permite atuar de forma mais rápida e eficaz, aumentando a eficiência geral.
O acesso a dados em tempo real e à análise avançada pode preencher lacunas de desempenho e ter um impacto positivo substancial nas operações, contribuindo para o aumento da produção. Mas a noção de aproveitar os dados para melhorar a eficiência apresenta desafios, entre os quais o volume de dados.
As instalações de petróleo geram enormes quantidades de dados, e esses dados precisam ser capturados, armazenados e analisados na fonte para realmente otimizar as operações - mas com tantos dados e a necessidade de respostas imediatas, como fazer isso? Alguns recorrem à nuvem, que tem o poder de armazenamento e processamento para lidar com muitos dados e produzir previsões. Mas quando você opera em locais remotos, como o Mar do Norte, ou em ambientes sem internet, como no subsolo, não pode confiar na nuvem para tomar decisões em frações de segundo e de missão crítica, especialmente quando grandes quantidades de dados precisam ser processadas.
Computação de borda é a resposta. A computação de borda é uma abordagem arquitetônica que coloca o data center no local - literalmente na plataforma de perfuração, no campo de petróleo, na embarcação ou onde quer que a borda esteja, até mesmo diretamente nos dispositivos portáteis dos funcionários. Isso aproxima o processamento do local onde os dados são produzidos, acelerando os aplicativos e tornando-os mais confiáveis ao reduzir as dependências da Internet.
A computação de borda não se trata de eliminar a nuvem, que ainda serve como um data center central definitivo, mas sim de estender o processamento de dados para a borda por meio de um arquitetura distribuída.
Um exemplo de arquitetura para computação de borda usando o Couchbase Server e soluções móveis.
Um artigo da Forbes sobre computação de ponta em petróleo e gás afirmou que há quatro benefícios principais da computação de ponta para as operações de petróleo e gás: melhor privacidade, largura de banda reduzida, menor latência e maiores garantias de confiabilidade.
A computação de borda garante que os dados privados permaneçam privados ao processá-los localmente; os dados confidenciais nunca precisam sair da borda. O processamento local também reduz os custos de largura de banda porque menos dados estão sendo enviados para a nuvem. Além disso, a latência dos aplicativos é drasticamente reduzida pelo processamento e análise dos dados localmente. E, por fim, a computação de borda proporciona maior confiabilidade aos aplicativos, pois eles podem operar mesmo sem conectividade com a Internet.
Banco de dados pronto para a borda
O conceito de computação de borda é simples: processar dados mais perto de onde eles são produzidos. Isso torna os aplicativos mais rápidos e mais disponíveis, mas a escolha do banco de dados é fundamental para o sucesso.
Em uma arquitetura distribuída da nuvem à borda, todas as camadas precisam de um entendimento consistente dos dados capturados. Ao mesmo tempo, qualquer camada deve ser capaz de ser executada como uma partição autônoma se a conectividade for perdida. Dessa forma, o banco de dados deve ser capaz de distribuir seu armazenamento e processamento da nuvem para a borda. Além disso, o banco de dados deve replicar e sincronizar instantaneamente os dados entre as instâncias do banco de dados, seja na nuvem, em um data center de borda ou em um dispositivo.
Além disso, a sincronização do banco de dados deve ser controlável para fornecer um fluxo de dados ideal em toda a arquitetura de borda. Por exemplo, dados de alta velocidade capturados de sensores podem ser processados e analisados na plataforma de petróleo, mas (para eficiência da largura de banda da rede) somente os dados agregados são sincronizados com a nuvem quando a conectividade permite.
Por fim, o banco de dados deve ser incorporávelpermitindo que ele seja executado diretamente em dispositivos de borda para uma capacidade de resposta de menos de um milissegundo e tempo de inatividade zero.
As empresas de petróleo e gás que pretendem adotar a computação de borda só devem considerar o uso de um banco de dados pronto para a borda que possa oferecer esses recursos essenciais.
Mais eficiência = maior produção
A computação de borda permite que os aplicativos em instalações de petróleo e gás sejam executados de forma confiável e rápida, mesmo quando a Internet está lenta, intermitente ou completamente indisponível. Essa combinação de velocidade e confiabilidade permite o manuseio de mais dados com mais rapidez, gerando análises em tempo real que ajudam as operações de petróleo e gás a serem executadas com mais eficiência, o que é fundamental para aumentar a produção.
Como o aumento da produção pode levar a preços mais baixos na bomba, mal posso esperar para sentir esses impactos pessoalmente!
Recursos
Aqui estão os artigos mencionados nesta postagem:
- Por que os produtores de petróleo e gás dos EUA não estão resolvendo a crise de energia (WSJ)
- Por que as empresas de petróleo e gás devem agir com base em análises (McKinsey)
- A mudança para a borda é crucial para que as empresas de petróleo e gás façam melhor uso dos dados (Forbes)
Deseja saber mais sobre como o Couchbase aborda cada um desses problemas? Aqui estão alguns recursos on-line para ler e explorar:
- Nuvem distribuída e computação de borda para tempo de atividade 100%
- Couchbase Mobile para computação de borda
- Couchbase Under the Hood: uma visão geral da arquitetura
