跳动城乡网油田的运营非常复杂，可能出错的事情多得惊人。最常见的问题之一是盐水泄漏，这是抽油的有副产品。另一种是过度泵送或泵送不足，这可能导致机器故障和甲烷泄漏。(石油和天然气行业是美国最大的甲烷工业排放者)此外，极端天气事件(从冬季霜冻到酷热)可能会导致设备无法运行数月。SebastienMannaiSM'14、PhD'18遇到的最疯狂的问题之一是猪用鼻子打开油箱来享受按需的油浴。
Mannai帮助油田业主发现并应对这些问题，同时优化其机械的运行以防止这些问题的发生。他是AmplifiedIndustries的创始人兼首席执行官，该公司销售油田监测和控制工具，帮助提高该行业的效率和可持续性。
AmplifiedIndustries的传感器和分析功能可在出现问题时向油井操作员发出实时报，使他们能够在问题酿成灾难之前做出响应。
“我们能够找到影响这些机器的99%的问题，从机械故障到人为错误，包括发生在地下数千英尺的问题，”Mannai解释道。“通过我们的人工智能解决方案，操作员可以让油井处于自动驾驶状态，一旦出现问题，系统就会自动调整或关闭油井。”
Amplified目前与从德克萨斯州到怀俄明州等多个州的私营公司合作，这些公司拥有并经营着多达3,000口油井。此类公司构成了美国油井运营商的大多数，并且运营着新的和旧的、更容易出现故障的设备，这些设备已经在该领域使用了几十年。
这些运营商也更难应对环境保护局新的甲烷指南等环境法规，该指南旨在在未来几年内大幅减少该行业强效温室气体的排放。
“这些运营商不想释放甲烷，”曼奈解释道。“此外，当气体进入泵送设备时，会导致过早失效。我们可以检测气体并减慢泵速以防止发生这种情况。这是两全其美的：操作员受益，因为他们的机器工作得更好，节省了钱，同时也减少了泄漏和甲烷泄漏，减少了环境足迹。”
利用“我能利用的一切麻省理工学院资源”
曼奈在麻省理工学院航空航天系燃气轮机实验室攻读硕士学位时了解了航天和航空工业中使用的尖端技术。然后，在麻省理工学院攻读博士学位期间，他在一家石油服务公司工作，发现石油和天然气行业仍然依赖于几十年前的技术和设备。
“当我第一次到现场时，我简直不敢相信实际操作是多么老派，”曾在火箭发动机和涡轮机工厂工作过的曼奈说。“许多油井必须根据感觉和经验法则进行调整。工业自动化和数据公司让运营商失望了。”
曼奈说，监测油井是否存在问题通常需要有人开着皮卡车在油井之间行驶数百英里来寻找明显的问题。所部署的传感器价格昂贵且难以更换。随着时间的推移，它们也经常在现场损坏到无法使用的程度，迫使技术人员对每口井的状态做出有根据的猜测。
“我们经常看到设备被拔掉或编程错误，因为它过于复杂，而且设计不适合该领域的实际情况，”曼奈说。“地面工作人员经常不得不将其拆下并绕过控制系统来手动泵送。这就是为什么会出现如此多的泄漏和油井抽水水平不理想的情况。”
为了建立更好的油田监控系统，Mannai获得了麻省理工学院沙盒创新基金和风险指导服务(VMS)的支持。他还参加了麻省理工学院马丁信托创业中心的deltaV夏季加速器、IAP期间的熔断计划和麻省理工学院I-Corps计划，并在麻省理工学院斯隆管理学院学习了一些课程。2019年，AmplifiedIndustries(直到最近还以AcousticWells的名义运营)赢得了麻省理工学院10万美元创业竞赛。
“我的方法是报名参加每一个可能的创业相关项目，并尽可能利用麻省理工学院的每一个资源，”曼奈说。“麻省理工学院对我们来说太棒了。”
Mannai在麻省理工学院获得博士后后正式创办了公司，Amplified于2020年初筹集了第一轮资金。那一年，Amplified的小团队搬进了位于萨默维尔的GreentownLabs创业孵化器。
Mannai表示，制造公司的电池供电、低成本传感器是一个巨大的挑战。这些传感器运行机器学习推理模型，其电池可持续使用10年。他们还必须能够应对极端条件，从炎热的新墨西哥州沙漠到路易斯安那州的沼泽和北达科他州寒冷的冬天。
“我们制造非常坚固、有弹性的硬件;在这些环境中这是必须的”Mannai说。“但它的部署也非常简单，所以如果设备坏了，就像换灯泡一样：我们给他们发了一个新灯泡，他们需要几分钟的时间才能把它换掉。”
客户为每口井配备四到五个Amplified传感器，这些传感器连接到井的电缆和管道上，以测量张力、压力和电流等变量。然后，大量数据被发送到Amplified的云并由其分析引擎进行处理。信号处理方法和人工智能模型用于实时诊断问题和控制设备，同时在出现问题时向操作员发出通知。然后操作员可以远程调整油井或将其关闭。
“这就是人工智能的重要性，因为如果你记录一切并将其放入一个巨大的仪表板中，你就会为人们创造更多的工作，”曼奈说。“关键部分是处理和理解这些新记录的数据并使其易于在现实世界中使用的能力。”
Amplified的仪表板是为公司中的不员定制的，因此现场技术人员可以快速响应问题，经理或所有者可以全面了解一切运行情况。
Mannai经常表示，当安装Amplified的传感器时，他们会立即开始检测现场工程师和技术人员未知的问题。迄今为止，Amplified已阻止了数十万加仑的盐水泄漏，这些泄漏对周围的植被尤其有害，因为其盐和硫含量很高。
防止这些泄漏只是Amplified积极环境影响的一部分;该公司现在将注意力转向甲烷泄漏检测。
帮助不断变化的行业
EPA提议对石油和天然气公司征收的新废物排放费将从2024年每吨报告的甲烷排放量900美元开始，到2026年及以后增加到每吨1,500美元。
Mannai表示，Amplified处于有利地位，可以帮助公司遵守新规则。其设备已经表明，它可以纯粹基于对现有数据的分析来检测现场的各种泄漏。
“检测甲烷泄漏通常需要有人用热像仪或嗅探器走遍每个阀门和管道，但这些操作员通常拥有数千个阀门和数百英里的管道，”曼奈说。“我们在现场看到的是，很多时候人们不知道管道在哪里，因为油井经常更换所有者，否则他们会错过间歇性泄漏。”
最终，Mannai相信强大的数据后端和现代化的传感设备将成为行业的支柱，也是提高效率和清理行业的必要先决条件。
“我们销售的服务可确保您的设备始终以最佳状态运行，”Mannai说。“这意味着美国环保局的罚款会大大减少，但也意味着性能更好的设备。整个行业正在发生观念转变，我们正在帮助使这种转变尽可能简单且经济实惠。”
