Цифровые технологии в нефтегазовой отрасли в России и мире

Рассказываем, какие информационные технологии применяются в нефтедобывающей отрасли. И каков экономический эффект от цифровой трансформации бизнес-процессов.

Использование современных технологий в нефтегазовой промышленности

Цифровизация — это внедрение цифровых технологических решений в разные сферы жизни человека: от повседневности до бизнеса и промышленности. Не обошла цифровая трансформация и нефтегазовую отрасль. И это неудивительно, ведь компаниям ТЭК, чтобы оставаться конкурентоспособными, необходимо соответствовать правилам рынка. Кроме того, им нужно выстраивать имидж на международной арене. Потому что предприятия с хорошей репутацией привлекают больше инвестиций, партнеров и клиентов. Удаляйте негатив о себе, если хотите быть в их числе.

Согласно наиболее актуальным исследованиям, энергетический комплекс занимает лишь 14-е место из 18 секторов с точки зрения цифровой зрелости и технологической трансформации. В этом плане ТЭК уступает СМИ, торговле и коммуникациям. Поэтому данная отрасль стала привлекательной для инвесторов. Так, по прогнозам Technavio, размер нефтегазового рынка вырастет до 59 млрд долларов в 2027 году. А уровень цифровизации в этой отрасли в период с 2022 по 2027 годы будет расти в среднем на 16,56% в год. 

Основные цифровые решения, которые используют в нефтегазовом секторе:

• ИИ;
• система обучения по прецедентам;
• облачные вычисления;
• умные материалы;
• роботизированная автоматизация;
• цифровые двойники;
• беспилотники;
• IoT;
• массив данных;
• другие технологии и разработки.

Статистика Gartner утверждает, что ИИ быстро завоевывают признание в нефтегазовом комплексе. Опрос показал, что IT-директора международных энергетических фирм считают искусственный интеллект и IoT важнейшими цифровыми технологиями, меняющими жизнь компаний.

Как обстоят дела в России?

Чтобы разобраться в теме нефтегазовой диджитал-трансформации в РФ глубже, передаем слово эксперту Юрию Гизатуллину, руководителю Tiqum. Его компания занимается разработкой и созданием цифровых сервисов и веб-приложений для ТЭК. Недавно они разработали цифровую платформу для инженеров-нефтяников. Поэтому Юрию есть что рассказать.

Около 60% нефти в России относится к трудноизвлекаемым запасам. Поэтому один из путей цифровизации в нефтегазовой отрасли — это выработка трудноизвлекаемых запасов. Обычно их добывают фонтанным способом. При нем нефть продвигается к устью скважины за счет собственного давления. Как только давление падает, инженеры используют погружные насосы и системы заводнения. Но поскольку большинство месторождений России на поздней стадии разработки, то доля воды при добыче превышает 80%. Из-за этого порядка 60–70% нефти остается в пластах. А это очень невыгодно для отечественных нефтедобывающих предприятий, которые вкладывают миллиарды в разработку месторождения. По этой причине придумали пути увеличения нефтеотдачи.

Большая часть ресурсов после заводнения остается в порах, карманах и ловушках пластов. Поэтому инженеры применяют метод солянокислотной обработки (СКО). Это закачивание кислот в коллекторы. И поскольку у пластов неоднородная характеристика, сложно смоделировать химические процессы, которые происходят в них в ходе закачки. Трудно просчитать эти данные на калькуляторе или в экселевской табличке. Для корректных и точных расчетов нужны десятки тысяч человек и часов.

Или один цифровой сeрвис — симулятор обработки соляной кислотой. Эта технология моделирует многообразие операций, которые происходят при закачке кислоты в нефтедающие слои. С определенными математическими моделями. Одна из них — отжиг Монте-Карло. Эта модель легла в основу ядра.

Цель СКО — увеличить нефтеотдачу. Но при допущении ошибок в цифровых вычислениях возможен обратный эффект — кольматация. Это когда коллекторы засоряются и уменьшается их проницаемость. Нужны миллиарды рублей, чтобы устранить эту ошибку. Для избежания кольматации и ускорения подсчетов в тысячи раз был разработан цифровой проект SaaS.

SааS — это аббревиатура от фразы service as a service. Означает, что цифровой сервис выступает как услуга. Есть и аналоги симулятора СКО. Но стоят они в десятки миллионов рублей дороже. А цифровое SaaS-решение позволяет компаниям получать вычисления за 10 секунд и несколько тысяч рублей. Один расчет включает вычисление десятков миллиардов вариантов и выбор оптимальной последовательности из лучших.

Цель проекта — это быстрое масштабирование, доступность и оптимизация вычислений. Сервис можно открыть с любого цифрового устройства — смартфона или планшета. Все сведения хранятся на облачной платформе интернета. Управление достаточно простое.

Ситуация в других российских компаниях

В нефтегазовой индустрии России цифровые технические средства и технологии применяют на всех жизненных циклах продукции. В ходе геологической разведки используют цифровые модели. А в ходе реализации нефтяных продуктов — продвинутые системы аналитики и управления.

Интеллектуальные технологии и их применение в нефтегазовой отрасли

В нефтедобывающей промышленности время на вес золота. Поэтому традиционных методов добычи недостаточно. Развитие отрасли энергетики возможно только через внедрение технологий и цифровых механизмов четвертой промышленной революции. Это современный подход. Он основан на массовом внедрении инновационных технологий в промышленность, распространении ИИ и автоматизации бизнес-процессов. 

Индустрия 4.0. — это полностью автоматизированное современное производство. Оно управляется интеллектуальными программами и не ограничено рамками одной компании. Производство находится во взаимодействии с внешней средой в реальном времени. Иными словами, это интерактивное управляемое предприятие.

Какие цифровые технологии сюда входят? 

BIG DATA

Цифровые инновационные системы, созданные для работы с данными. Технология работает через ИИ. Это ускоряет вычисления, а также помогает в хранении, сборе и организации документов.

Каждый день нефтегазовым корпорациям присылают петабайты данных. Это ценный актив. Поэтому критически важно контролировать его безопасность. Также данные используют для оценки современных технологических трендов в геологии и инженерии. На всех этапах: от разведки месторождений до реализации готовых продуктов нефти. Большие данные позволяют получить максимальную прибыль за счет прогнозирования.

БПЛА 

Современный летательный аппарат, за штурвалом которого нет пилота. Принцип работы — автоматическое управление. Согласно информации из данного научного труда, БПЛА в нефтегазовой промышленной отрасли применяют в решении следующих задач:

• выполнение мониторинга состояния трубопроводов;
• разведка и поиск месторождений;
• мониторинг атмосферных выбросов из экологических целей;
• дополнительный цифровой контроль охраняемых объектов;
• оперативное обнаружение разливов нефти.

Блокчейн 

Распределительный реестр, созданный для оптимизации спроса и предложения. Или база данных, полученная из нескольких вычислительных устройств. Они связаны между собой через сеть. Цифровой девайс обеспечивает детальное отслеживание нефтепродуктов на всех этапах. Также блокчейн снижает вероятность их подделки или повреждения. Кроме того, технология в ведущих нефтегазовых организациях используется для управления безопасными транзакциями.

Принцип таков: 

Покупатель отправляет средства по контракту. Они не сразу поступают продавцу и замораживаются. До тех пор, пока обе стороны не выполнят условия контракта. Когда все условия соблюдены, контракт приобретает ценность, и система отправляет деньги продавцу. В конечном итоге документ контракта будет добавлен в блокчейн.

Промышленный интернет вещей — IoT (internet of things)

Внедрение системы интернета (IoT) в нефтегазовых предприятиях помогает оптимизировать производство, снизить затраты и повысить безопасность. С помощью цифровых установок предприятия отрасли собирают данные со всего оборудования и устройств на рудниках. Например, смарт-сенсоры и датчики отслеживают параметры работы скважин, состояние насосов и других технологий.

Цифровые экосистемы (ЦЭ)

Эти технологии играют важную роль в нашей жизни, делая ее более удобной. Потому что предоставляют доступ к услугам, объединенным в одну сеть. ЦЭ включают в себя различные группы приложений, программные средства, системы, сети и другие технологические разработки. Пример — Amazon Web Services и Google Cloud Platform. 

В нефтегазовом сегменте ЦЭ — это совокупность сервисов одного или группы предприятий, позволяющих пользователям получать широкий круг продуктов и услуг в рамках единого процесса. 

Дополненная реальность (AR)

Инновационное техническое решение. Внедряет в реальную жизнь виртуальные технологии. Представлена портативными приборами в виде шлемов, очков, смартфонов, принтеров и роботов. Дополненная реальность в нефтегазовой отрасли используется для обучения персонала, а также для моделирования и отработки различных ситуаций.

Умные месторождения (УМ)

Появились благодаря технологии удаленного управления скважинами. А также IT-решениям, которые увеличивают точность моделирования гидродинамики и эффективность разработки актива. УМ позволяет автоматически управлять операциями по нефтедобыче.

Преимущества:

• технологии управления персоналом;
• дистанционное управление объектами нефтедобычи;
• электронный доступ;
• автоматизация всех операций и процессов;
• контроль энергопотребления.

Технология УМ, согласно исследованию CERA, позволяет улучшить уровень добычи от 2 до 10%. И сэкономить до 8 млн долларов в год за счет сокращения эксплуатационных расходов.

Место лидера

Как по объему выручки, так и по патентной активности в настоящее время лидирует Saudi Aramco. Это крупнейшая в мире нефтегазовая компания.

По уровню динамики патентования (общая и цифровые патенты) среди зарубежных современных предприятий лидируют China Petroleum, PetroChina Co. и Saudi Arabian Oil Co.

Уроки пандемии

В начале 2020 года нефтегазовая отрасль столкнулась с серьезными проблемами. Во-первых, на мировом рынке сильно упали цены на нефтепродукты и газ. Также из-за нестабильной обстановки снизилось количество заказов и поставок нефти. Во-вторых, из-за ограничений, связанных с распространением коронавируса, компаниям пришлось изменить бизнес-процессы. 

Колебание прайса на нефть происходило несколько раз за последние 15 лет. Поэтому нефтегазовые концерны учитывают неустойчивость цен в своих стратегиях. Однако предсказать пандемию было нельзя. В таких условиях пришлось реагировать мгновенно: быстро принять меры для защиты здоровья своих сотрудников; искать новые направления развития; наладить непрерывную операционную деятельность, чтобы ущерб был минимальный. 

В период пандемии трансформация нефтегазового сектора в цифровом плане стала первым отраслевым трендом. Переход нефтяных компаний на дистанционный формат вызвал бум на технологии. Предприятиям индустрии пришлось наращивать ИТ-инфраструктуру, чтобы у персонала не возникало проблем при работе из дома. Стоит отметить, что крупные нефтегазовые фирмы прибегли к трансформации еще задолго до пандемии. Но с начала 2020 года ставка на цифровизацию возросла.

Выводы

В статье рассмотрены ключевые аспекты трансформации в нефтегазодобывающей отрасли. Включая инструменты, используемые в процессе добычи нефти и газа, а также их потенциал, перспективы и направления роста.

Вывод 1: В XXI веке обычных способов извлечения уже недостаточно. Именно поэтому в нефтегазовом промышленном секторе прибегли к цифровым модификациям (трансформации). Они позволили автоматизировать процессы, повысить качество работы и управления.

Вывод 2: Благодаря цифровым приборам можно контролировать и оптимизировать работу, что позволяет более эффективно использовать ресурсы. И хоть у трансформации есть ряд преимуществ, она также имеет свои недостатки: некоторые процессы могут усложниться и требовать высокой квалификации персонала.

Вывод 3: Ведущие нефтедобывающие компании выбрали цифровое преобразование в качестве основного стратегического направления. 

Вывод 4: Происходит активная трансформация российского ТЭК. Отрасль находится на грани технологического прорыва. Но для полной цифровой трансформации необходимо время. Интеграция IT-процессов с традиционными способами работы требует поддержки и инвестиций.

Вывод 5: Все виды инноваций, способных улучшить экономические показатели, уже были определены. Это технологии промышленного бума.

Измерьте вашу репутацию

По какому запросу вас ищут в Google или Yandex?

Далее