Нефть с интеллектом

Цифровизация ТЭК

Для цифровизации нефтегазовой отрасли необходимо не только внедрить широкую гамму передовых технологий, но и существенно изменить бизнес-среду

Цифровая трансформация нефтегазовой индустрии станет ключевой темой IX Тюменского нефтегазового форума (ТНФ)*, который пройдет 19 и 20 сентября на площадке Тюменского технопарка. Цифровизация отрасли — обязательное условие для повышения экономической эффективности разведки и добычи углеводородного сырья. Развитие технологий позволит увеличить объемы извлекаемых запасов на 35%, подсчитали аналитики British Petroleum. Кембриджская ассоциация энергетических исследований оценивает потенциал оцифровки месторождений в 125 млрд баррелей — на столько в среднесрочной перспективе можно увеличить отдачу уже открытых месторождений только за счет улучшения организации работ. По экспертным оценкам, комплексное использование ИТ позволяет нефтяникам повысить коэффициент извлечения нефти на 2 — 7 процентных пункта и при этом сократить операционные затраты на четверть. А расчеты, проведенные Vygon Consulting, свидетельствуют о том, что в России к 2030 году цифровые технологии способны прибавить к текущему уровню добычи около 155 млн тонн нефти, с лихвой компенсировав объем выпавшей к тому времени добычи на истощенных многолетней эксплуатацией месторождениях. «Опыт других секторов экономики свидетельствует о том, что цифровизация способна значительно снизить издержки за счет оптимизации бизнес-процессов. Базовый уровень автоматизации процессов внедрен в большинстве крупных компаний России. Однако цифровая трансформация пока находится в самой начальной стадии. В большинстве компаний нет своих собственных цифровых платформ. Самая продвинутая в данном направлении ВИНК — “Газпром нефть” — только формирует такую платформу в сегменте upstream», — подчеркивают в Vygon Consulting.

— Без цифровых технологий уже сегодня не представить ни одно современное производство, и тренд на цифровизацию будет одним из ключевых в развитии и нефтегазовой отрасли в ближайшие годы. Прогнозировать залежи нефти с точностью до нескольких метров, управлять бурением в режиме реального времени — все это под силу новым технологиям. В этой связи ТНФ ставит задачу найти ответы на вопросы о том, как повлияют цифровые технологии на экономику отрасли, за какими бизнес-моделями и формами управления будущее, — рассказал заместитель директора департамента инвестиционной политики и государственной поддержки предпринимательства Тюменской области Антон Машуков.

Какие действия нужно предпринять, чтобы обеспечить масштабную цифровизацию отрасли?

Цифра для ТРИЗ

— Падение цен на нефть стало заметным драйвером автоматизации нефтегазовой отрасли. В условиях, когда издержки

затруднительно компенсировать ростом цен на нефть, задача повышения эффективности вышла в приоритетные направления и поставила новые вопросы перед ИТ-службами. Цены на нефть в последнее время выровнялись, но никто из экспертов не берется утверждать, как долго это продлится. Поэтому задача повышения эффективности не просто сохраняет актуальность, а получила новые стимулы, — подчеркивают организаторы ТНФ. — Во-первых, даже в условиях санкций отрасль должна сохранять конкурентные позиции на мировом рынке. Во-вторых, есть много трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ) нефти и газа, для разработки которых необходимо использовать цифровые модели месторождений, заводов, транспорта, виртуальные производства, моделирование скважин, бурения и прочее.

Доля ТРИЗ нефти в России с каждым годом увеличивается, сейчас она превышает 65% от общего объема. Скорее всего, за счет преимущественной отработки легкоизвлекаемых запасов доля «трудной» нефти продолжит расти, прогнозируют в Минэнерго РФ.

— За последние десять лет в структуре добычи нефти в России произошли значительные изменения. Крупнейшие действующие месторождения традиционных регионов истощаются, — подтверждает руководитель направления «Технологии, добыча и разведка нефти» Vygon Consulting Дарья Козлова. — Поэтому компаниям необходимо активно осваивать малоизученные территории, лицензионные участки с небольшими запасами и ТРИЗ, которым для повышения экономической эффективности даются значительные налоговые послабления. К 2017 году доля льготируемых по НДПИ категорий в общем объеме добычи нефти достигла 43%. И это далеко не предел. Ресурсная база России ухудшается, и «простых» объектов становится все меньше.

Исследования, проведенные совместно с компаниями сектора в Институте проблем нефти и газа РАН (готовит рекомендации по интеллектуальному инновационному развитию нефтегазовой отрасли), показали, что внедрение ИT позволяет восстановить эффективную добычу легкой маловязкой нефти на обводненных месторождениях, вступивших в позднюю стадию разработки, в недрах которых еще остается 50 — 70% нефти, продлить жизнь крупных и гигантских месторождений и возродить старые регионы нефтегазодобычи. Кроме того, цифровизация формирует благоприятные условия для активизации освоения ТРИЗ и нетрадиционных ресурсов нефти и газа, создания новых центров нефте­газодобычи.

Ключевые процессы

В России компании стараются использовать цифровые технологии, как правило, для решения двух ключевых задач: во-первых, оптимизации добычи (прежде всего повышения нефтеотдачи), во-вторых, снижения количества отказов оборудования и, как следствие, затрат на эксплуатацию. Основные инструменты —  управление большими данными и прогнозная аналитика. Что касается первой части задач, то благодаря внедрению новых технологий растет коэффициент извлечения нефти и одновременно сокращаются издержки и внеплановые простои. Согласно исследованию, проведенному Cambridge Energy Research Associates (CERA), отдача на «умных месторождениях» уже сейчас на 2 — 10% выше, чем на традиционных. Что касается контроля отказов оборудования, то использование больших данных и прогнозной аналитики позволяет достигать нескольких целей. Во-первых, с помощью этих инструментов возможно разрабатывать оптимальные программы обслуживания по техническому состоянию для каждого класса оборудования, во-вторых, увеличивать доступность оборудования и уменьшать вероятность и стоимость внеплановых ремонтов, в-третьих, — снижать затраты на инспекцию и обслуживание, фокусируясь на оборудовании с наибольшим риском отказа.

— Необходимо выделять ключевые процессы цифровизации — прежде всего это наиболее насыщенные базы данных, на основании которых и строится моделирование, — отмечает заместитель генерального директора по науке ФАУ «ЗапСибНИИГГ» Александр Тимчук. — Также важно выявлять процессы, которые в первую очередь нуждаются в цифровизации: моделирование, управление логистикой, геологическое изучение, управление разработкой, заводнением, производством сложных технологических работ, таких как бурение горизонтальных скважин, особенно с проведением многостадийного гидроразрыва пласта (МГРП) — наиболее развивающейся технологии в современной разработке месторождений.

По сведениям Vygon Consulting, в РФ насчитывается порядка 35 нефтяных и пять газовых проектов, которые можно отнести к цифровым. С 2008 года их суммарная добыча выросла на 10% и составила 140 млн тонн — 27% от общего производства нефти в стране. К ним относятся крупнейшие разрабатываемые месторождения традиционных нефтегазоносных регионов страны (Приобское, Самотлорское, Тевлинско-Русскинское, Ромашкинское). Это обусловлено необходимостью поддержания добычи за счет внедрения современных решений, так как упомянутые объекты входят в позднюю стадию разработки.

По данным Минэнерго, технологический портфель нефтяных компаний состоит из сотен проектов, направленных на максимизацию нефтеотдачи на традиционных месторождениях, а также на обеспечение доступа и возможности эффективной разработки ТРИЗ. В частности компании работают над такими технологиями, как совершенствование конструкции горизонтальных скважин с МГРП, интегрированный инжиниринг, строительство высокотехнологичных скважин, совершенствование системы бассейнового моделирования в сложных геологических зонах. Внедрение новых технологий позволяет увеличить степень доступа к ресурсной базе, которая еще вчера считалась нерентабельной.

В стране функционирует 27 «умных месторождений», крупнейшие ВИНК разрабатывают собственные технологические стратегии. Так, ЛУКойл получил первый успешный результат несколько лет назад от применения в нефтедобыче цифровых технологий на Кокуйском месторождении в Пермской области. Внедренная здесь система позволяет оперативно оценивать и корректировать основные параметры работы скважин и насосного оборудования. Сургутнефтегаз воспользовался для оптимизации бизнес-процессов платформой данных и приложений In-Memory, которая автоматизирует учет продукции, расчет цен, обеспечивает сотрудников информацией и экономит аппаратные ресурсы.

В ноябре 2017 года у компании «Газ­промнефть-Хантос» появился центр управления добычей (ЦУД), который позволяет комплексно управлять эффективностью всего предприятия. Одной из ключевых систем ЦУД стал самообучающийся комплекс «Цифровой двойник», обеспечивающий автоматизированный подбор оптимальных режимов работы элементов всего комплекса и позволяющий заранее идентифицировать нештатные ситуации и предлагать превентивные решения.

— Сегодня самое главное, что появляется понимание конечной цели, в том числе в ключевых нефтедобывающих предприятиях. Нужно помнить, что цифровизация — процесс не быстрый, — подчеркивает Александр Тимчук.

Человек должен остаться

Пока по объемам инвестиций в новые решения нефтянка значительно отстает от лидеров трансформации — банков, телекома и ИТ-компаний. «Общий положительный эффект для отрасли и государства от цифровой трансформации составляет 6,5 трлн рублей в реальном выражении. Для его достижения в 2018 — 2035 годах необходимо осуществить инвестиции в объеме около 24 трлн рублей, — подсчитали в Vygon Consulting. — Бо?льшая часть этих средств — традиционные инвестиции. На цифровые решения придется не более 3 — 5% от общего объема, или около 1 трлн рублей». Как ускорить цифровизацию отрасли? 

— Во-первых, необходимо снять административные барьеры в недропользовании и техническом регулировании. Например, упростить требования в области промышленной безопасности для тех же беспилотных летательных аппаратов. Во-вторых, должны быть сформированы четкие правила сертификации нового оборудования и определены стандарты обмена данными. Последнее — ключевой вопрос при создании отраслевых цифровых платформ. В-третьих, необходимо сформировать экосистему инноваций в отрасли, — предлагает Дарья Козлова.

Еще один важный аспект — кадры. Цифровизация меняет подходы к управлению компанией и предъявляемым компетенциям специалистов. По оценке экспертов, около 40% нефтегазовых специальностей будут затронуты цифровизацией производственных процессов, 30% текущих нефтегазовых профессий будут заменены роботизированными или киберфизическими системами до конца 2025 года. Внедрение автоматизированных решений ведет к тому, что на некоторых участках роль человеческого персонала будет сведена к минимуму, что, с одной стороны, выведет на новый уровень производительность труда и качество выполнения работ, с другой — поставит под угрозу существование сотен рабочих мест.

— Важно понимать, что цифровизация должна проходить поэтапно, как и любой другой процесс. При этом не надо ставить его конечной задачей полное исключение человека из производства и управления. Иначе у нас нужны будут только айтишники и программисты, — итожит Александр Тимчук.   

* Организаторами выступают министерство природных ресурсов и экологии РФ, правительство Тюменской области и Тюменский индустриальный университет 

Справка   

Дополнительные материалы: