照亮油田，使其更具可持续性

经营油田很复杂，而且可能出错的事情清单很长。

最常见的问题之一是咸盐水的溢出，盐水是抽油的有毒副产品。另一种是过度泵送或泵送不足，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）然后是极端天气事件，从冬季霜冻到炽热，可能会使设备停止运行数月。Sebastien Mannai SM ’14， PhD ’18 遇到的最疯狂的问题之一是猪用鼻子打开油箱以享受按需油浴。

Mannai 帮助油田所有者检测和应对这些问题，同时优化其机器的运行，以从一开始就防止问题发生。他是Amplified Industries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。

Amplified Industries 的传感器和分析功能可在出现问题时为油井操作员提供实时警报，使他们能够在问题发生之前做出反应。

“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。“借助我们的人工智能解决方案，操作员可以将油井置于自动驾驶仪上，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的私营公司合作，这些公司拥有并运营着多达 3,000 口井。这些公司占美国油井运营商的大多数，他们运营的设备既有新的，也有旧的，更容易发生故障的设备，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法规，例如环境保护署的新甲烷指南，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，”曼奈解释说。“此外，当气体进入泵送设备时，会导致过早故障。我们可以检测气体并减慢泵速以防止它发生。这是两全其美的：运营商受益，因为他们的机器工作得更好，节省了资金，同时也减少了环境足迹，减少了泄漏和甲烷泄漏。

利用“我可能利用的所有麻省理工学院资源”

Mannai 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几十年前的技术和设备。

“当我第一次前往现场时，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。

Mannai说，监测油井的问题通常需要有人开着皮卡车在油井之间行驶数百英里，寻找明显的问题。部署的传感器价格昂贵且难以更换。随着时间的流逝，它们也经常在现场损坏到无法使用的地步，迫使技术人员对每口井的状态做出有根据的猜测。

“我们经常看到设备拔掉电源或编程不正确，因为它过于复杂，而且设计不当，不适合现场的现实，”Mannai 说。“地面上的工人经常不得不把它扯下来，绕过控制系统用手抽水。这就是你最终导致如此多的泄漏和油井以次优水平抽水的原因。

为了建立一个更好的油田监测系统，Mannai得到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 delta V 夏季加速器、IAP 期间的保险丝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参加了一些课程。2019 年，直到最近才以 Acoustic Wells 的名义运营的 Amplified Industries 赢得了麻省理工学院 $100K 创业竞赛。

“我的方法是报名参加所有可能的创业相关项目，并尽可能地利用麻省理工学院的每一种资源，”曼奈说。“麻省理工学院对我们来说太棒了。”

Mannai 在麻省理工学院完成博士后研究后正式创办了该公司，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Greentown Labs创业孵化器。

Mannai说，制造该公司的电池供电的低成本传感器是一个巨大的挑战。传感器运行机器学习推理模型，电池续航时间为 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地，再到北达科他州寒冷的冬天。

“我们制造了非常坚固、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，就像更换灯泡一样：我们给他们寄一个新灯泡，他们需要几分钟才能换掉。

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、压力和安培等变量。然后，大量数据被发送到 Amplified 的云端，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诊断问题并实时控制设备，同时在出现问题时为操作员生成通知。然后，操作员可以远程调整油井或将其关闭。

“这就是人工智能很重要的地方，因为如果你只是记录一切并将其放在一个巨大的仪表板中，你就会为人们创造更多的工作，”Mannai说。“关键部分是能够处理和理解这些新记录的数据，并使其在现实世界中随时可用。

Amplified 的仪表板是为公司中的不同人员定制的，因此现场技术人员可以快速响应问题，经理或所有者可以大致了解一切的运行情况。

Mannai 说，通常，当 Amplified 的传感器安装完毕后，它们会立即开始检测现场工程师和技术人员不知道的问题。迄今为止，Amplified 已经防止了数十万加仑的盐水泄漏，这些盐水由于盐和硫含量高而对周围的植被特别有害。

防止这些泄漏只是 Amplified 对环境产生积极影响的一部分;该公司现在正将注意力转向甲烷泄漏的检测。

帮助不断变化的行业

美国环保署提议的石油和天然气公司新的废物排放费将从2024年每公吨报告的甲烷排放量900美元开始，并在2026年及以后增加到每公吨1,500美元。

Mannai表示，Amplified在帮助公司遵守新规则方面处于有利地位。它的设备已经表明，它可以检测整个领域的各种泄漏，纯粹基于对现有数据的分析。

“检测甲烷泄漏通常需要有人用热像仪或嗅探器在每个阀门和管道周围走动，但这些操作员通常有数千个阀门和数百英里的管道，”Mannai 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，或者他们会错过间歇性泄漏。

最终，Mannai认为，强大的数据后端和现代化的传感设备将成为该行业的支柱，并且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EPA的罚款要少得多，但这也意味着性能更好的设备。整个行业都在发生思维方式的变化，我们正在帮助使这种转变尽可能简单和负担得起。