Цифровые технологии стали устойчивым общеотраслевым трендом в нефтедобыче. От того насколько удачно подобраны и грамотно использованы те или иные цифровые решения зависит эффективность добычи и конечная стоимость каждого барреля нефти. Какие технологии Индустрии 4.0 используют крупнейшие современные компании?
Сегодня компания «Газпром нефть» занимает третье место в России по добыче и переработке нефти. В условиях нестабильной рыночной стоимости нефти, ограничений ОПЕК, ухудшения ресурсной базы, увеличения доли трудноизвлекаемых запасов перед компанией стоят следующие бизнес-цели: укрепление позиции в десятке крупнейших в мире нефтегазовых компаний, лидерство по ROACE (не менее 15 %), максимизация создаваемой стоимости каждого барреля на тонну добычи и переработки.
Цифровая трансформация ПАО «Газпром нефть»
Ключевым направлением в достижении этих целей является цифровая трансформация компании, а именно применение информационных технологий, трансформирующих операционные процессы и бизнес-модели. Активы «Газпром нефти» – это не только скважины и наземная инфраструктура, это сотни петабайт данных, которые генерируют объекты в России и за рубежом. Цифровые двойники всех месторождений, заводов и других активов образуют единую киберфизическую модель активов «Газпром нефти», которая развивается в режиме реального времени на основе поступающих данных. С ее помощью специалисты компании обучают искусственный интеллект прогнозировать, находить лучшие технологические решения и управлять интегрированным производством. Искусственный интеллект позволяет выявлять нестандартные взаимосвязи данных и находить в них новые источники роста эффективности, а также ускорять рутинные операции. Машинное обучение позволяет использовать обобщенный экспертный опыт лучших специалистов для тиражирования по всем активам. С каждым днем все больше бизнес-процессов проходят трансформацию и входят в данную интегрированную структуру. Применяемые технологии включают в себя искусственный интеллект, виртуальную и дополненную реальность (AR/VR), беспилотные авиационные системы, видеоаналитику и техническое зрение, носимые технологии и естественные интерфейсы, блокчейн, роботизацию и аддитивные технологии.
Цифровая трансформация функции Добыча
В рамках отдельной программы «Цифровая трансформация функции Добыча» сформулирована задача повышения эффективности добычи нефти за счет создания цифровых инструментов управления базовыми технологическими процессами. К ним относятся:
- Повышение качества данных для проектов Актива Будущего и информационных систем БРД.
- Снижение трудоемкости и повышение качества управления технологическими процессами.
- Цифровизация «узких» компетенций, создание машинного интеллекта – снижение зависимости от текучки персонала.
- Тиражирование доступных перспективных технологий и в операционной деятельности, и в среднесрочном планировании – повышение эффективности производственных процессов.
- Снижение инфраструктурной нагрузки новых удаленных активов – повышение PI проектов.
В целом в работе находятся 17 проектов по развитию информационных технологий и цифровых инструментов со сроком реализации до конца 2023 года.
Механизированная добыча нефти
Одним из проектов цифровой трансформации функции Добыча является переход на проактивный подход и автоматизацию в работе с механизированным фондом скважин, который составляет 93 % от всего фонда компании. Процедура работы с фондом требует постоянного мониторинга и анализа состояния с выбором на основании исторических данных. Развитие концепции безлюдного месторождения требует перехода с реактивного на проактивный подход. Текущая схема работы с механизированным фондом нацелена на работу с последствиями, а не предупреждением возможных отклонений работы насосного оборудования от режимного. Эффективность данных операция зависит от скорости сбора, анализа данных и принятия оптимальных решений. Делегирование этих операций IT-системе и есть трансформация процесса – автоматизация механизированного фонда скважин.
Концепт автоматизации механизированного фонда
В данном направлении разработана информационная система предиктивной аналитики, учитывающая динамическую и историческую информацию о работе скважины:
- геологические факторы (газ, вода, отложение солей и парафина),
конструктивные (диаметр эксплуатационных колонн, кривизна скважин, исполнение узлов и деталей УЭЦН),
- характеристики скважин (продуктивность, история работы),
- характеристики насоса (текущая производительность, напор, подача, КПД, рабочий диапазон),
- динамические характеристики (динамический уровень, температура жидкости, , забойное давление, вибрация установки, температура ПЭД).
