Технологическое лидерство — это основной фактор сохранения и повышения конкурентоспособности на мировом рынке и в нефтегазовой отрасли в том числе. Главы государств и представители крупнейших корпораций в этом сегменте экономики все чаще говорят о том, что информационные массивы – это новая нефть.
Многие компании мира взяли курс на цифровизацию рабочих процессов еще в начале XXI века, понимая, что такой подход спустя уже несколько лет поможет снизить расходы на добычу нефти и при этом увеличить ее. По данным исследований, мировой рынок цифровых технологий для поиска и добычи углеводородов на сегодняшний день составляет $2 млрд в год. Доля России в нем не превышает всего $100 млн (или 5%), но уже к началу 2022 года может достигнуть 6–7%.
Если цифровая революция необходима для любого бизнеса, то в нефтегазовой индустрии, крайне важной для экономики страны, одновременное использование накопленного опыта с инновационными решениями на основе информационных технологий даст колоссальный эффект.
Ключевым элементом этой системы являются умные скважины, которые непрерывно консолидируют и анализируют все данные о себе и окружающей среде, регулируют режимы работы. По оценкам ученых, умные скважины позволяют уменьшить себестоимость эксплуатации месторождений примерно на 20%, что особенно ценно в условиях обвала цен на нефть.
Осознавая это, нефтяники активно внедряют систему умных скважин. Если в 2011 году в мире было порядка 800 таких месторождений, то к 2017 году только у «Роснефти» работало около 2000 скважин с элементами искусственного интеллекта. Потенциал оцифровки месторождений оценивается в 125 млрд баррелей, на которые можно увеличить добычу только за счет улучшения организации процесса. При этом коэффициент извлечения нефти повысится на 2-7%, а операционные затраты сократятся на 25%.
Другой важнейшей технологией в сфере нефтедобычи стала разработка решений для освоения трудноизвлекаемых запасов (ТРИЗ) нефти. Нужные решения требуются для разработки низкопроницаемых залежей и высоковязкой нефти, и сейчас это уже достижимо. Так, «Роснефти» удалось возвести более 1,5 тыс. горизонтальных скважин с многоэтапным гидроразрывом пласта и дополнительно запустить рентабельную разработку более 100 млн тонн ТРИЗ. Во многом это стало возможно благодаря уникальной линейке программного обеспечения (ПО). Перед экспертами компании стояла необходимость импортозамещения ПО, и теперь программные продукты «Роснефти» опережают импортные аналоги по количеству и скорости предлагаемых решений.
В конце 2020-го компания «Роснефть» совместно с негосударственным институтом развития «Иннопрактика» разработала программный комплекс, который дает возможность оцифровать и получить 3D-модели образцов пород из разных скважин. Такой цифровой керн позволяет собрать коллекцию трехмерных аналогов образцов, отобранных на разных участках недр, и затем моделировать перемещение нефтеносной жидкости в различных коллекторах. Цифровой метод позволит лучше находить способы повысить нефтеотдачу за счет «цифрового» тестирования огромного количества вариантов (до 1000 и более). Понятно, что с реальным керном провести столько экспериментов невозможно, по причине ограниченного числа доступных образцов, колоссальных финансовых и временных затрат. Кроме того, данные, полученные традиционным лабораторным анализом, могут оказаться неточными.
Применение цифровых решений позволяет гораздо более точно моделировать гидродинамические условия и процессы, идентичные тем, которые протекают внутри пласта на самом деле. Полученный результат можно будет эффективно использовать на практике в геологоразведке.
В секторе downstream дан мощный старт внедрению информационных технологий, позволяющих добиться полномасштабной автоматизации всех процессов.
В России все большее распространение получают системы расширенного управления процессами (APC — Advance Process Control), строго контролирующие установленный режим и целевые функции, мгновенно реагирующие на любые отклонения от нормы. Применение поточных анализаторов позволяет контролировать параметры сырья и продукции в режиме реальном времени. Смежные системы объединяются в комплексы, что позволяет синхронизировать производственные процессы и регулировать их из единого центра.
Передовые аналитические методы в сфере нефтепереработки приносят существенные экономические выгоды. Так, с помощью концепции IIoT (Industrial Internet of Things, промышленный интернет вещей) обеспечивается моделирование данных посредством нейронных сетей и методов машинного обучения. Например, на НПЗ компании «Газпром нефть» активно внедряются виртуальные анализаторы качества — математические модели, прогнозирующие качественные параметры без их фактического замера, на базе предварительных лабораторных тестов.
Использование IT-решений на трубопроводном транспорте позволяет улучшить безопасность, оптимизировать логистику и снизить эксплуатационные расходы. Моделирование процессов, оперативная диагностика состояния магистралей расширяют возможности принятия и реализации упреждающих и точных решений.
В сегменте сбыта применение цифровых технологий повышает конкурентоспособность за счет быстрого реагирования на ситуацию, ее объективному анализу с помощью мониторинга массива данных от каждого элемента системы — вплоть до каждой АЗС. Цифровизация дает важную маркетинговую информацию, позволяет адаптировать набор и качество услуг под актуальные потребности, сделать взаимодействие с клиентом более комфортным. Следующий этап — полностью автоматизированные АЗС, которые уже появляются и в мире, и в России.
