В последнее десятилетие цифровизация стала общемировым трендом, затронувшим почти все индустрии и отрасли экономики. Направление активно развивается в России крупными энергетическими компаниями.
В феврале текущего года президент РФ Владимир Путин заявил о необходимости внедрения цифровых технологий в управление для повышения производительности труда. «Я подчеркну: с учетом демографических вызовов, с которыми мы столкнулись, высокой потребности, а если говорить прямо, дефицита кадров, для нас критически важно кардинально повысить производительность труда. Одна из ключевых задач. А это означает внедрение цифровых технологий в управление, рост энергии и ресурсов эффективных экономических предложений и реализации таких предложений, сквозную модернизацию промышленных мощностей, их роботизацию и автоматизацию», — сказал глава государства в Послании Федеральному собранию.
Новый национальный проект
В рамках процесса цифровизации будет разработан национальный проект «Экономика данных и цифровая трансформация государства», на который в период с 2025 по 2030 год из федерального бюджета государство выделит более 700 млрд рублей. В соответствии с планами властей, к 2030 году Россия войдет в пятерку стран мира по основным метрикам искусственного интеллекта (ИИ). Кроме того, проект будет стимулировать обучение высококлассных IT-специалистов и разработку отечественного программного обеспечения (ПО). Новый нацпроект охватит все отрасли экономики и сферы жизни.
Нефтегазовая отрасль на сегодня стала одним из лидеров российской экономики в области цифровизации производственных процессов, внедрения новых IT-решений и «умных» устройств. Ведущей компанией в этой сфере является «Роснефть».
.jpg)
«Цифровизация сегодня — это, безусловно, общемировой тренд, затронувший едва ли не все индустрии и сферы деятельности. Удешевление устройств сбора, передачи и анализа данных поставило перед руководителями самых разных предприятий вопрос: «А как с учетом новых возможностей мы можем перестроить нашу работу и получать больше пользы от данных, которые собираем и обрабатываем?» И в нефтегазовой промышленности этот вопрос встал особенно остро, поскольку наша отрасль отличается чрезвычайной ресурсоемкостью», — рассказал в интервью газете «Ведомости» Дмитрий Лозанский, и. о. заместителя генерального директора по IT «Башнефти» (входит в НК «Роснефть»).
Нефтяная отрасль характеризуется наличием десятков и сотен тысяч производственных объектов, включая скважины и коммуникации к ним, нефтепроводы, линии электропередачи, насосные станции и т. д. «И каждый объект ежедневно генерирует большой объем технологической информации. Создается огромный массив данных, который требует постоянной обработки», — пояснил Лозанский. В целом нефтяная отрасль не только ресурсоемкая, но и очень наукоемкая, высокотехнологичная отрасль. Здесь традиционно применяются самые последние достижения науки и техники.
Стратегия «Роснефти» до 2030 года предполагает цифровизацию всех аспектов деятельности — от разведки и добычи нефти и газа до транспортировки и переработки. Речь идет и о геологических и гидродинамических моделях месторождений, и об использовании нейросетей для анализа данных, и о создании интегрированных моделей оперативного управления месторождениями на базе «цифровых двойников».
Цифровое месторождение
На ряде месторождений «Роснефть» уже реализует проект «Цифровое месторождение», который позволяет добиться существенного роста производственных показателей и значимого экономического эффекта.
Он состоит из множества компонентов, каждый из которых выполняет свою задачу. Так, к примеру, трехмерные модели месторождений и технологии 3D-визуализации нужны для того, чтобы с высокой точностью оценивать запасы нефти и понимать, где именно они располагаются под земной корой. В свою очередь, интеллектуальные скважины с автоматизированным контролем добычи позволяют дистанционно управлять процессом в режиме реального времени. Благодаря нейросетям можно прогнозировать поведение месторождения и выявлять закономерности среди огромного числа показателей со скоростью, недоступной традиционным ресурсам. А единая информационная система помогает получать полные и актуальные сведения обо всех этапах производственной цепочки — от разведки до транспортировки продукции — и, соответственно, быстро принимать управленческие решения на основе расчетов и моделирования.
Одним из самых ярких примеров инноваций в нефтегазовой отрасли является «цифровой двойник». Месторождение нефти или газа представляет собой огромный запутанный лабиринт, в котором нефть или газ могут быть скрыты в песке, скалах и воде. Возможности человека существенно ограничены, и он не может полноценно определить, что и где находится под землей. «Цифровой двойник» же является виртуальной копией реального месторождения, его цифровым аналогом. С его применением становится возможным сбор данных о реальном месторождении: как оно устроено, какие в нем присутствуют породы, каковы физические и химические свойства этих пород, где и сколько находится нефти или газа.
«Благодаря «цифровым двойникам» нефтяники в режиме реального времени моделируют различные сценарии разработки и эксплуатации месторождения, выбирают наиболее оптимальные способы добычи, предсказывают возможные проблемы и заранее подыскивают решения. Это помогает оптимизировать процесс добычи, снижать риски и затраты, а также минимизировать вред окружающей среде. В итоге благодаря использованию «цифровых двойников» нефтегазовая отрасль становится более эффективной и безопасной как для людей, так и для планеты», — рассказал Дмитрий Лозанский.
В хранилище «цифрового месторождения» «Башнефти» собираются данные со 120 площадных объектов, 12 тысяч скважин — это в совокупности более 100 тысяч параметров в онлайн-режиме раз в несколько минут. На основе анализа этой информации реализованы сценарии выдачи рекомендаций. При таком огромном потоке сведений людям просто необходим цифровой помощник. Программы с элементами искусственного интеллекта (ИИ) позволяют своевременно выявлять некорректно установленные настройки, прогнозировать выход оборудования из строя, отслеживать параметры, поступающие с «умных» устройств и датчиков.
Одним из главных эффектов применения технологии «цифрового двойника» является предотвращение аварий. По словам Лозанского, система с помощью ИИ мгновенно находит возникающие риски и немедленно указывает на это оператору.
«Уникальность «Цифрового месторождения» «Роснефти» заключается в том, что оно было разработано с учетом экспертизы на базе накопленного более чем за 90 лет опыта разработки и эксплуатации нефтегазовых месторождений Башкортостана. Цифровой полигон «Башнефти» позволяет сделать эти знания и опыт доступными для всей нефтегазовой отрасли страны», — рассказал IT-директор «Башнефти».
Технологии в сейсморазведке
Одно из направлений нефтяной отрасли, где важны высокие технологии, — сейсморазведка. Сейсморазведка является одним из геофизических методов исследования недр и позволяет оценить вероятное расположение залежей углеводородов и других полезных ископаемых. От точности и правильности измерений зависит, в каком месте компания начнет буровые работы и разработку месторождения и, как следствие, рентабельность проектов и рациональность использования полезных ископаемых.
.jpg)
Фото пресс-службы ПАО «НК «Роснефть», Global Look Press
На базе компании «РН-КрасноярскНИПИнефть», одного из научных институтов «Роснефти», действует Центр хранения сейсмической информации. В настоящее время в хранилище собрано более 5 петабайт информации — крупнейший объем информации среди всех нефтегазовых компаний страны. Он в 100 раз больше объема фонда Российской государственной библиотеки, в котором около 50 млн экземпляров книг.
Работа центра основана на разработанной в красноярском институте информационной системе «Корпоративный банк данных «Геобанк-Сейсморазведка». К этой системе подключено более 40 предприятий «Роснефти» и все корпоративные научные институты, а информация доступна онлайн.
Благодаря разработке «РН-КрасноярскНИПИнефть» обеспечиваются сохранность ценной информации, бесперебойный доступ к цифровой базе данных в любой точке страны. Это в среднем на 2% снижает затраты на проведение геологоразведочных работ.
В 2023 году специалисты «РН-КрасноярскНИПИнефть» разработали технологию на основе искусственного интеллекта, которая кратно сокращает время одного из начальных этапов обработки сейсмических данных — «пикирования первых вступлений». Такие задачи со стандартным набором данных сейсморазведки, полученных на площади в 300-400 кв. км, вручную могут занимать до 80 рабочих часов, в то время как созданный алгоритм позволяет выполнить аналогичную работу в течение семи часов без участия специалиста.
Внедрение искусственного интеллекта в обработку и интерпретацию сейсморазведки позволяет оцифровать опыт экспертов, потративших десятилетия на освоение теоретических основ метода. Разработанная в «РН-КрасноярскНИПИнефть» технология по автоматизации выделения разломов позволяет специалистам переключиться от монотонного выполнения работ вручную к творческому процессу разработки гипотез и их тестированию.
На этапах обработки и интерпретации сейсморазведочных данных передовые добывающие компании используют кластерные вычисления, 3D-моделирование. Это в разы ускоряет расчеты, увеличивает скорость анализа данных. По результатам анализа специалисты делают выводы о строении недр, принимают решения о бурении скважины, проверяют гипотезы, оценивают нефтеносные соседние участки и строят модели более крупных геологических объектов.
Используя современные цифровые технологии, специалисты «РН-КрасноярскНИПИнефть» получили гигантский массив информации для территорий Юрубчено-Тохомского и Куюмбинского месторождений, расположенных на юге Красноярского края. Площадь его применения — более 9000 кв. км, это больше площади современной Москвы.
«Достижения в области цифровизации месторождений и другие IT-проекты «Роснефти» играют ключевую роль в обеспечении технологического суверенитета страны, способствуя развитию инноваций, повышению эффективности производства и укреплению позиций российского нефтегазового комплекса на мировой арене. Помимо прочего, это еще и вопрос информационной безопасности. Пользуясь собственным ПО, можно обеспечить защиту данных, имеющих важное стратегическое значение», — отметил Дмитрий Лозанский из «Башнефти».
