Цифровизация нефтяной отрасли реферат

Обновлено: 30.06.2024

Всестороннее внедрение и использование цифровых технологий – это неотъемлемая часть 4-ой промышленной революции. На конкурентном и волатильном нефтяном рынке, где важен каждый процент экономии, такие технологии как большие данные, машинное обучение и искусственный интеллект способны существенно повысить эффективность всех бизнес-процессов компании – от добычи и переработки до сбыта произведенной продукции конечному потребителю. Эксперты оценивают годовой эффект от проведения цифровой трансформации на нефтехимических предприятиях в размере 10% EBITDA.Рассмотрим несколько факторов, за счет которых достигается экономия.

Непрерывный мониторинг. Тысячи датчиков, размещенных на скважинах, трубах и оборудовании, в режиме реального времени передают полную информацию о показателях производства и заблаговременно сигнализируют о возможных проблемах или поломках.

Аналитика больших данных. Глубокий анализ информации, полученной из различных источников, позволяет принять верные управленческие и стратегические решения. Ключевая роль в принятии решений будет отведена сообществу из нескольких экспертов, которые обладают необходимыми компетенциями. Это позволит свести к минимуму влияние человеческого фактора.

Мобильное управление. Широкое использование мобильных устройств позволяет вести контроль над всеми процессами, оперативно реагировать на любые изменения и своевременно принимать меры в случае ситуаций, требующих немедленного вмешательства.

Предиктивное обслуживание оборудования. Моделирование различных ситуаций и режимов работы оборудования позволяет повысить надежность работы и сократить количество времени и ресурсов необходимых на тесты и наладку всех узлов системы.

Цифровая трансформация призвана исключить неэффективные, лишние и рутинные процессы. Это приводит к снижению затрат на логистику, ремонт и обслуживание, снижает влияние человеческого фактора, увеличивает объемы и качества выпускаемой продукции. Крупные нефтяные корпорации уже давно реализуют свои собственные стратегии по цифровой трансформации. Разберем наиболее яркие примеры.

Искусственный интеллект. Использование специальных когнитивных систем позволяет быстро произвести необходимые расчеты и проанализировать тысячи моделей и комбинаций установки оборудования. Искусственный интеллект в сотни тысяч раз быстрее человека находит требуемый вариант и позволяет добиться следующих преимуществ:

эффективность принятия решений повышается на 20-25%
время оценки перспективных мест для бурения сокращается с нескольких месяцев до нескольких минут

Мониторинг персонала. Персонал, работающий на опасных участках, оснащают специальными датчиками, которые осуществляют мониторинг состояния здоровья и автоматически оповещают при появлении проблем и недомоганий. Внедрение данной системы призвано исключить несчастные случаи и неблагоприятные режимы работы на нефтехимическом производстве.

Использование цифровых моделей и двойников позволяет подобрать оптимальную точку для бурения и размещать скважины в наиболее благоприятных геологических условиях. В результате компания уже смогла добыть до 200 тысяч тонн нефти дополнительно, а дебит ранее малорентабельных скважин увеличить до 10 раз. Источник:

Не упускаются из виду и мобильные технологии. Так, строительство корпоративной сети связи позволило оперативно узнавать о текущем местонахождении рабочей техники и бригад, осуществлять их эффективное управление. Система оснащена голосовой связью, передачей данных телеметрии и обеспечивает 100% покрытие зоны использования.

Цифровые двойники. Внедрение цифровых моделей производственных и бизнес-процессов позволяет моделировать поведение объектов в различных ситуациях. Для получения необходимого эффекта специалисты объединяют в единую систему физические и инженерные модели, а также технологические процессы и модели машинного обучения, как на месторождениях, так и на заводах по переработке продукции. Использование цифровых двойников позволяет повысить эффективность добычи и производства продукции, оптимизировать затраты, повысить качество принятия управленческих решений и увеличить производительность труда.

Роботизация. Роботизация труда реализована с помощью роботов, дронов, машинного обучения и когнитивных технологий. Роботы используются в сложных и опасных условиях, способны работать автономно и самообучаться в процессе своей деятельности. Когнитивные технологии используются для автоматизации рутинных процессов. Реализация направления по роботизации позволяет компании оптимизировать численность сотрудников, повысить производительность труда и увеличить креативный потенциал персонала

Цифровая экосистема. Реализация этой инициативы предполагает создание общей цифровой среды для взаимодействия всех заинтересованных сторон: государства, поставщиков и подрядчиков, партнеров, клиентов и транспортных компаний. Работа в единой экосистеме позволят снизить транзакционные расходы, сократить сроки исполнения процессов, повысить ценность от сотрудничества и стимулировать цифровое развитие всей отрасли в целом.

Время цифровой трансформации пришло

Необходимость использования цифровых технологий признана ключевыми участниками рынка. Большинство ведущих компаний разработали стратегии по цифровизации и начинают воплощать их в жизнь. По данным аналитических исследований, проведение цифровой трансформации нефтегазовой отрасли способно повысить производительность труда на 10%, увеличить объемы добычи на 3%, а также добиться сокращения издержек на 20%.

Цифровая трансформация – залог дальнейшего развития компании и повышения ее конкурентоспособности на нефтяном рынке.

Узнать больше про цифровизацию нефтегазовой отрасли вы можете на Саммите по интернету вещей и искусственному интеллекту IoT&AI World Summit Russia 2019, который пройдет в Казани 1-2 октября.

Роль нефтегазовой промышленности в экономике России

Роль среднего и малого предпринимательства в развитии нефтегазового сервиса РФ

Роль государства в управлении Нефтегазовым комплексом России

Роль государства в управлении нефтегазовым комплексом

Трансформация роли денежного менеджера в критериях цифровизации

Особенности и перспективы реализации инновационных нефтегазовых проектов в условиях цифровизации

Основные фонды и их роль в расширенном воспроизводстве

Вариант 3 Содержание……………………………………………………………………2 1. Основные фонды и их роль в расширенном воспроизводстве 3 2. В первом квартале произведено 10 тыс. изделий по цене 70 руб. за единицу. Постоянные расходы составляют 160 000 тыс. руб., удельные переменные расходы - 50 руб. Во втором квартале планируется повысить прибыль на 8% Определите, какой объем продукции необходимо дополнительно произвести, чтобы увеличить прибыль на 8%. 11 3. Определите чистый дисконтированный доход и индекс доходности, если дисконтированный эффект равен 2783,6 тыс.

Роль маркетинга в обслуживании коммерческой деятельности банка

Роль занятий в развитии мыслительной деятельности детей 5-го года жизни

Роль релігії в розвитку країн

Роль релігії в розвитку країн Для того, аби встановити роль релігії потрібно визначити ,що таке релігія?Який вплив вона має на суспільство та розвиток країни? Релігія – світогляд і світовідчуття ,а також відповідна поведінка і специфічні дії ,засновані на вірі всуществованіє бога або богів , "священного" - тобто того чи іншого різновиду надприродного. Причиню виникненення релігії є безсилля первісної людини у боротьбі з природою ,безсилля перед соціальними силами ,що панують над людьми . Енгельс у 1878

Роль soft-skills в управлении проектами

Роль малого и среднего бизнеса в современной России

Роль малого и среднего бизнеса в современной России Малые и средние предприятия являются традиционной и важной частью экономики практически всех стран, в том числе и индустриально развитых. Естественно, что развитие малых предприятий в различных странах имеет свои особенности, вытекающие из исторических традиций, а также сложившейся роли и места небольших предприятий в экономике страны. И, как правило, зависит от достигнутого уровня концентрации и индустриализации экономики, а также от целей, стоящих перед сферой малого и среднего предпринимательства

Роль семьи в формировании здорового образа жизни

РОЛЬ СЕМЬИ В ФОРМИРОВАНИИ ЗДОРОВОГО ОБРАЗА ЖИЗНИ Тесникова Е.И. Российский Государственный Профессионально Педагогический Университет, г. Екатеринбург, Россия В современном обществе существует ряд проблем связанных со здоровьем и одной из которых является формирование здорового образа жизни у детей. Большую роль в решении этой проблемы играет семья. Семья с раннего детства закладывает кирпичики в формирование личности ребенка, формируя ценности и устои, стиль и образ жизни. "Если хочешь воспитать своего ребенка здоровым, сам иди по пути здоровья, иначе

Роль медицинской сестры в уходе за детьми с патологией центральной нервной системы (детский церебральный паралич) в отделении реабилитаци

Служба занятости и ее роль в регулировании трудовых отношений

Роль банков в экономике

С развитием рыночной экономики появилась необходимость в создании некой организованной системы, обеспечивающей ее устойчивое и планомерное развитие. Такой системой стали банки (банковская система). Банковская система является неотъемлемой составляющей любой страны и играет одну из самых главных ролей в развитии и нормальном функционировании экономики в целом, так как экономика любой страны представляет собой сложную систему, состоящую из различных механизмов, элементов, требующих контроль. Самые примитивные банковские системы, которые еще не назывались таковыми, существовали и в древности, и

Роль психологии в жизни человека

Биологическая роль и строение ДНК

Изучение места и роли земельного налога в налоговой системе России

Роль Республики Казахстан в интеграционных процессах на постсоветском пространстве

Банки, их виды и роль в кредитной системе

Роль біотехнології в медицині

ЗМІСТ Вступ 1 Аналітичний огляд літератури ________________ ВСТУП Одним із найбільш передових і перспективних напрямків у розвитку науки і техніки в даний час є нанотехнологія. На зміну технологічних процесів, пов'язаних з маніпуляціями мікрочастинками, прийшли процеси, що дозволяють працювати з наночастками - матеріалами і речовинами розмірами менше одного мікрона. При такому розмірі частинок фізико-хімічні властивості матеріалів істотно змінюються, або навіть набуваються абсолютно нові унікальні якості – це може стосуватися механічних, електричних, температурних, магнітних, оптичних та інших

Виды и роль посредников в системе распределения

В настоящее время цифровая трансформация нефтегазовой отрасли предполагает новую парадигму развития, предусматривающую переход к малолюдным, а в перспективе и к безлюдным технологиям добычи и переработки углеводородов на основе цифровизации и роботизации рабочих процессов, особенно в опасных зонах. Основными цифровыми технологиями, используемыми в различных отраслях экономики, в настоящее время являются технологии искусственного интеллекта (Artificial Intelligence, AI), компоненты робототехники и беспилотные летательные аппараты (БПЛА), большие данные (Big Data), системы распределенного реестра (Blockchain), квантовые технологии, промышленный интернет вещей (Industrial Internet of Things, IIoT), технологии виртуальной (Virtual Reality, VR) и дополненной реальности (Augmented Reality, AR), облачные вычисления (Сloud Computing), а также высокоскоростная мобильная связь последних поколений (4G и 5G).

БЕЗГРАНИЧНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

Возможности применения в нефтегазовой отрасли искусственного интеллекта и роботизации огромны — от геодезии и непрерывного мониторинга до планирования, прогнозирования и повышения безопасности нефте- и газодобычи. Компании уже извлекают выгоду от использования автономной робототехники и автономного системного мониторинга, заменяя ими присутствие человека в таких высокорисковых местах, как морские буровые установки. ExxonMobil в партнерстве с Массачусетским технологическим институтом работает над разработкой самообучающихся подводных роботов для исследования океана, чтобы повысить их способность обнаруживать естественные просачивания. В 2017 году TOTAL объявила победителя конкурса на разработку автономного робота, способного проводить проверки днем и ночью, как это в настоящее время делают люди, а также обнаруживать неисправность оборудования и утечки в трубопроводах и вмешиваться в случае чрезвычайной ситуации. Такая автоматизация повышает безопасность, сокращая время работы персонала на шельфе, автоматически замечая потенциальные проблемы и рекомендуя действия по их устранению, а также снижая эксплуатационные расходы из-за сокращения простоев и повышения эффективности работ.

Робот компании Taurob. Его используют для инспекции нефтяных и газовых платформ

По оценке нефтяной компании SaudiAramco, только внедрение пластовых нанороботов на нефтяных месторождениях, находящихся на поздних стадиях разработки, позволит увеличить коэффициент извлечения нефти до 60—70%.

BIG DATA

По данным внутреннего аудита в одной из европейских нефтегазовых компаний, выяснилось, что нефтяники-инженеры тратят до 80% своего рабочего времени на поиск данных для текущего проекта. Это связано с тем, что большие геоданные по месторождению не умещаются ни в одну из существующих баз данных.

Для поддержки принятия решений в режиме реального времени нефтегазовым компаниям необходимы инструменты больших данных, интегрирующие и синтезирующие разнообразные источники информации в единое целое. Аналитика больших данных помогает оптимизировать ключевые нефтегазовые операции, такие как разведка, бурение, добыча и доставка. Анализ больших данных был основным направлением деятельности и инноваций в последние пять лет в нефтегазовой отрасли в целях потенциального повышения эффективности и безопасности разведки и добычи.

В настоящее время опыт компаний по использованию аналитики больших данных находится на уровне пилотных проектов. Предпринимаются попытки тестирования этой технологии на практике и оценки ее потенциальных выгод.

В качестве примера можно привести проекты компании Chevron:

анализ огромных микросейсмических наборов данных с использованием платформы Hadoop (IBM BigInsights) для моделирования распространения трещин при гидроразрыве пласта;
использование больших данных для оптимизации гравитационного дренажа с помощью циклических паровых операций на пластах тяжелой нефти путем анализа данных из более чем 14 200 скважин на месторождениях долины Сан-Хоакин;
оптимизация производительности электрических погружных насосов (ЭСП) с использованием показателей с более чем 200 млн датчиков из 1 649 скважин в течение одного года для оценки производительности ЭСП и выявления аварийных ситуаций, таких как перегрев и неудачные пуски.

В настоящее время ежедневный внутренний трафик, генерируемый компанией Chevron, составляет более 1,5 терабайта.

ЦИФРОВЫЕ ЭКОСИСТЕМЫ

Используя эту информацию, компании могут эффективно эксплуатировать морские платформы с помощью прогнозного технического обслуживания, обнаруживая поломки оборудования до того, как они произойдут. Это приводит не только к повышению производительности труда при меньшем времени простоев, но и к улучшению конечного результата. Еще одно преимущество — отпадает необходимость физического присутствия людей и досмотра объектов в небезопасных морских условиях.

Возможность сбора сведений в режиме реального времени через IIoT, если она используется в соответствующей системе анализа данных, имеет очевидные преимущества в повышении эффективности. Причем даже небольшие улучшения приводят к заметному росту объемов производства и, следовательно, прибыли. Добыча нефти, фиксируемая в режиме реального времени с помощью встроенных датчиков, связанных с автоматизированными системами передачи данных, позволяет компаниям на основе сопоставления данных бурения в реальном масштабе времени и данных о добыче из соседних скважин принимать обоснованные оперативные решения по адаптации стратегии бурения. По данным Bain & Company, такой тип сбора и интеграции данных потенциально может увеличить производство на 6—8%.

К новым цифровым технологиям, которые уже оказывают и будут оказывать еще большее влияние на то, как работает нефтегазовая отрасль, следует отнести и технологию беспилотных аппаратов. Известно, что мониторинг основных активов — буровых площадок, трубопроводов, терминалов и платформ — особенно сложен, когда объекты находятся в море или в отдаленных и негостеприимных местах, таких как пустыни. В связи с участившимися угрозами нефтяным и газовым объектам и связанной с ними инфраструктуре способность обеспечивать постоянное наблюдение за ними стала более актуальной, чем когда-либо. Хотя авиация уже давно обеспечивает наблюдение за удаленными объектами, в последнее время нефтегазовые компании стали искать менее дорогостоящие и менее трудоемкие решения для выполнения этой задачи — и беспилотные устройства подошли как нельзя лучше.

Беспилотные аппараты могут снимать удивительные изображения обнажений горных пород, которые в сочетании с другими технологиями, такими как мобильное картографирование и лазерное сканирование, могут быть привязаны к географическим координатам и обработаны для создания виртуальных моделей, а затем выступать в качестве полезного учебного пособия. Кроме того, с помощью полученных данных может быть сгенерирована точная цифровая 3D-модель обнажения с высоким разрешением, которая включают в себя клиноформы, тела каналов и осадочную структуру, геометрию трещин и разломов, границы фаций.

Пионером в области высокопроизводительных, экономически эффективных БПЛА является Insitu — дочерняя компания Boeing.

В то время как БПЛА Insitu развертываются для наблюдения поверхности суши, дочерняя компания Boeing Liquid Robotics расширяет свои возможности в океанах, создав революционный WaveGlider — беспилотный надводный аппарат, который способен работать в течение длительного времени, питаясь только от солнечных батарей. Уникальная энергетическая система позволяет WaveGlider оставаться в море в течение длительного времени, осуществляя круглосуточную передачу данных в режиме реального времени. Такая оперативная долговечность в сочетании с открытой архитектурой датчиков и полезной нагрузкой открывает новые области для миссий с использованием WaveGlider, включая непрерывный мониторинг морской обстановки, низкопрофильное наблюдение за морскими границами и активами или долгосрочные исследования морской среды.

ДОПОЛНЕННАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

Одной из быстро развивающихся технологий, внедрение которой в течение ближайших трех-пяти лет может значительно изменить нефтегазовый сектор, является дополненная реальность. По данным GlobalData, ведущей компании в области данных и аналитики, глобальный рынок AR, достигший в 2018 году почти 4 млрд долларов, вырастет к 2030 году до 76 млрд долларов, ежегодно увеличиваясь на 24%.

Первоначально технология AR использовалась в нефтегазовой отрасли при проведении инспекций, в процессе обучения сотрудников и обеспечения их безопасности на рабочих местах. Заметное улучшение как аппаратного, так и программного обеспечения в рамках AR, а также растущее использование носимых устройств (смартфонов и планшетов) расширили сферы использования этой технологии и создали благоприятные условия для внедрения AR-приложений в нефтегазовой отрасли.

Например, сочетание AR с технологиями IIoT, Big Data и AI помогает в создании более целостных решений для нефтегазовой отрасли, включая обнаружение в реальном времени поломок оборудования и его последующий своевременный ремонт. Так, ведущая нефтегазовая компания Chevron оснастила своих полевых техников очками смешанной реальности Hololens, разработанными Microsoft, для выполнения задач по техническому обслуживанию. Hololens позволяют специалистам получать удаленную техническую помощь в сложных ситуациях, тем самым значительно повышая эффективность их работы. Возможность оказывать удаленную техническую поддержку в режиме реального времени с помощью AR-устройств позволило Chevron сократить транспортные расходы, снизить задержки в устранении поломок оборудования, ускорить работы по техническому обслуживанию, защитить персонал, предотвращая его технические ошибки, повысить безопасность на нефтяных месторождениях. После ряда успешных испытаний Chevron намерена развернуть комплекты Hololens на своих объектах по всему миру, что может побудить других операторов нефтедобычи последовать ее примеру и таким образом увеличить в ближайшем будущем проникновение AR-технологий в нефтегазовую отрасль.

Цифровые технологии в нефтегазовой отрасли часто комбинируются. IIoT пересекается с другими цифровыми технологиями, такими как автоматизация, AI и аналитика Big Data, и является хорошим примером того, как новые цифровые технологии могут быть интегрированы для достижения положительного результата. Например, среднее месторождение, оснащенное IIoT, генерирует примерно 15 × 1 015 байт цифрового материала в год. Чтобы собирать, хранить и работать с таким огромным объемом информации, IIoT использует методы и инструменты Big Data. Еще одна связанная технология — визуализация, которая позволяет представить информацию, снимаемую с датчиков, в удобной для восприятия форме. Роботов оснащают датчиками и контроллерами (входят в IIoT), а генерируемые ими данные собираются, хранятся и обрабатываются опять-таки с помощью решений Big Data.

Источник — Liquid Robotics

УМНЫЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Когда говорят об использовании цифровых технологий в нефтегазовой отрасли, прежде всего вспоминают об умных скважинах и цифровых месторождениях.

Технология цифрового месторождения объединяет в целостную систему различные датчики, сенсоры, мобильные устройства, дроны, роботов для анализа и управления добычей углеводородов из оперативного (диспетчерского) центра в режиме реального времени. Компоненты умных скважин и элементы системы цифровых месторождений в зависимости от специфики последних могут различаться. Поэтому каждая нефтедобывающая компания внедряет те элементы цифровых технологий, которые в оптимальной степени соответствуют параметрам разрабатываемого месторождения.

По оценкам исследовательских компаний, основной эффект перехода к цифровому месторождению — прирост добычи нефти и газа, а также сокращение простоев и трудозатрат. По данным VYGON Consulting, цифровые месторождения обеспечивают оптимальный технологический режим добычи нефти, что позволяет повысить коэффициент извлечения на 5—10 процентных пунктов, приводит к повышению объемов добычи до 20%, снижению операционных затрат на 20% и сокращению долгосрочных инвестиций наполовину.

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.

На цифровом месторождении рост добычи обеспечивается за счет того, что работа пластов, скважин, коллекторов, трубопроводов и других наземных объектов анализируется в режиме реального времени на основе данных датчиков систем телеметрии. Собранные параметры моментально сравнивают с данными моделей скважин, трубопровода, показателями добычи и закачки, характеристиками наземных промысловых объектов, что позволяет оперативно сформировать комплексную картину происходящего на промысле и выявить отклонения.

Эффективность различных технологий цифрового месторождения

Примечание. КИН — коэффициент извлечения нефти, КИГ — коэффициент извлечения газа, CAPEX — долгосрочные инвестиции (капитальные затраты) для поддержания целевого уровня прибыльности компании.

Число цифровых месторождений в мире достигло уже 240. Лидерами в области внедрения цифровых нефтепромысловых технологий являются транснациональные нефтегазовые компании BP, Chevron, Equinor ExxonMobil, Royal Dutch Shell, Saudi Arabian Oil Co, Shell; основными поставщиками нефтесервисных услуг — Schlumberger, Halliburton, Baker Hughes и Weatherford. Среди лидеров в области цифровых разработок в нефтегазовой отрасли — цифровые гиганты Google, Amazon, Facebook, Fieldbit, Magic Leap, Microsoft, Unity, а также новые компании FutureOn, 3gig, Blue River Analytics, ChaiOne и HUVR.

За последние 15 лет внедрение цифровых нефтяных месторождений получило новый импульс благодаря достижениям в области технологий зондирования, автоматизации, подключения и анализа данных. Используя комбинацию новых технологий, цифровое нефтяное месторождение помогает операторам и инженерам собирать и анализировать информацию, связанную с производством, и реагировать в режиме реального времени на растущие объемы данных, генерируемых все более сложными инженерными решениями в этой области. Освобождая человека от рутинных задач типа мониторинга оборудования, цифровое нефтяное месторождение дает квалифицированным рабочим возможность более эффективно использовать свои знания и решать более сложные задачи.

Ключевым элементом цифрового месторождения являются умные скважины (Smart Wells), которые содержат внутри себя ряд компонентов для сбора, передачи и анализа данных о добыче нефти (газа) и коллекторских свойствах пласта, а также способных управлять притоком углеводородов на отдельных интервалах перфорации стенок забоя в целях оптимизации добычи, в том числе при ведении внутрискважинных работ. Одной из разновидностей умных скважин являются бионические, отличительная особенность которых заключается в экстремальном охвате продуктивного пласта, т.е. в увеличении охвата дренирования неоднородных, сложно-построенных карбонатных и терригенных пластов. Внедрение технологий умных скважин приводит к снижению себестоимости эксплуатации месторождения на 20%, что позволяет повысить конкурентоспособность компании в условиях падения цен на нефть.

Впервые применение умных скважин было реализовано компанией Saga Petroleum (ныне подразделение Statoil) в 1997 году на месторождении Snorre в Северном море. С тех пор в мире появилось более 50 тыс. умных скважин. BP и Shell недавно установили интеллектуальные датчики и оптоволокно в Северном и Южно-Китайском морях. В первом случае BP увеличила добычу на 10 тыс. баррелей в сутки на месторождении Thunder Horse, в то время как Shell удалось добыть нефть и газ из Champion West, которое в течение 30 лет считалось слишком нерентабельным для использования.

Исследования McKinsey показывают, что эффективное использование цифровых технологий в нефтегазовом секторе может сократить капитальные затраты до 20%, а эксплуатационные расходы могут быть снижены на 3—5% на стадии upstream и примерно вдвое больше — на стадии downstream (сбыт и реализация нефтегазовой продукции).

МЕСТО ЛИДЕРА

Как отмечают специалисты Boston Consulting Group, структура отрасли также создает проблемы. При осуществления ключевых видов деятельности нефтегазовые компании полагаются на сервисные, инжиниринговые, закупочные и строительные фирмы. Это создает взаимную зависимость по всей цепочке формирования стоимости и затрудняет поиск консенсуса в отношении желаемых перемен. Кроме того, децентрализация и слияния, и поглощения между операторами привела к созданию разрозненных локализованных структур управления, что затрудняет переход к цифровым решениям.

По перечисленным причинам мы считаем, что основными участниками внедрения цифровых технологий в течение ближайшего времени будут крупные компании, в то время как малый и средний бизнес во всех отраслях промышленности, в том числе в нефтегазовой, будет ждать доказательств долгосрочных выгод, прежде чем инвестировать в новые технологии.

УРОКИ ПАНДЕМИИ

Столкнувшись с острой глобальной конкуренцией в условиях низких цен на нефть и газ, крупнейшие компании стали активно инвестировать в цифровизацию нефтегазовой промышленности. Пандемия COVID-19 еще более поощряет внедрение цифровых технологий и промышленных приложений к ним.

Преимущества внедрения цифровых технологий — повышение эффективности добычи нефти и газа, рост производительности труда и безопасности технологических процессов — становятся очевидными. А использование искусственного интеллекта и роботизированной техники в процессе добычи углеводородов дает возможность перейти на безлюдные технологии и значительно снизить операционные расходы.

Для достижения цифровой трансформации предприятиям нефтегазовой отрасли нужны лидеры и сотрудники, которые понимают ценность цифровых технологий и могут адаптироваться к новым методам работы. Компании, вкладывающие значительные средства в разработку рассмотренных технологий, несомненно, получат в ближайшие годы дополнительные конкурентные преимущества. Те компании, которые по каким-то причинам пока уклоняются от использования таких технологий, вероятно, будут все больше отставать от новаторов в течение следующего десятилетия.

При этом следует помнить: слишком легко стать зависимым от новых технологий, какими бы мощными они ни казались. Технологии порой терпят неудачу, и чем больше мы полагаемся на них, тем сильнее последствия этих неудач. Важно, чтобы работники нефтегазовой отрасли не растеряли своих профессиональных навыков и действительно понимали, зачем цифровые технологии нужны.

ТЕКСТ Галина Головенчик, кандидат экономических наук, доцент кафедры аналитической экономики
и эконометрики и кафедры международных отношений БГУ

Цифровизация нефтегазовой промышленности упрощает добычу нефти из труднодоступных источников и продлевает срок эксплуатации месторождений. Индустрия готова принять цифровизацию. Только на пути преобразований стоит множество препятствий.

На конец 2017 года известные мировые запасы углеводородов составили 1,6 трлн баррелей, сообщала ОПЕК . Текущий уровень мирового потребления составляет 90,5 млн баррелей нефти в день. Поэтому запасов должно хватить на 50 лет, подсчитали эксперты . Также растет конкуренция со стороны возобновляемых источников энергии.

Ученые регулярно пугают нефтедобывающие страны заявлениями о скором конце эры нефти и о грядущем исчерпании легкодоступных углеводородов.

Цифровизация нефтегазовой отрасли позволяет:

упростить добычу труднодоступной нефти;

В то же время нефтегазовые и добывающие компании консервативны. Многие организации реализуют проекты в области профилактического обслуживания, а использование продвинутых решений для оптимизации производства, например, искусственного интеллекта (ИИ), только тестируется.

Зачем оцифровывать?

Интеллектуальное нефтяное месторождение – это месторождение, в котором для управления нефтяным резервуаром и увеличением объема добычи используется набор программных и аппаратных систем. Эффект прежде всего достигается за счет увеличения объемов добычи и повышения эффективности всего процесса.

Оцифровка управления нефтяными пластами помогает компаниям снижать затраты на производство энергии. Внедрение умных технологий в нефтегазовой отрасли также зависит от стоимости сырья, конкуренции со стороны других видов энергоресурсов и государственной политики. Например, в Норвегии закон требует от компаний сократить выбросы углекислого газа на 50% за тридцать лет .

Какие шаги предпринять?

Существует несколько обязательных этапов в разработке умных нефтяных месторождений. Первый этап включает в себя создание моделей скважин на стадии разработки и запись различных измерений в процессе производства. Различные типы утечек моделируются и обеспечивается подготовка к реагированию на чрезвычайные ситуации.

В результате умные технологии дают удаленный доступ ко всему нефтепромысловому оборудованию и позволяют проводить диагностику техники. На интеллектуальном месторождении применяются умные электросети для распределения энергии.

Отличительными чертами умного месторождения нефти стали моделирование, планирование и минимизация влияния человеческого фактора.

Умные месторождения сократят расходы компаний на 7-10%

Общий эффект от внедрения умных нефтяных месторождений приведет к снижению операционных затрат на 7-10%, считают ведущие отраслевые эксперты. Эти достижения – результат оптимизации работы и сокращения производства. Согласно Gartner, применение концепции умного нефтяного месторождения поможет нефтяным компаниям сократить расходы на 5% и увеличит объем производства на 2%. Аналитики международной исследовательской компании IHS CERA считают, что время простоя нефтяных скважин сокращается до 4%, а экономия на рабочей силе достигает 25%. За счет перехода на умные технологии нового поколения можно будет увеличить мировую добычу нефти на 30-50%.

Одним из факторов цифровизации нефтяной промышленности стала разработка труднодоступных месторождений, в первую очередь морских. Компания ExxonMobil запустила комплексную поддержку бурения в режиме реального времени. Этот процесс базируется на трех видах деятельности:

сбор данных от сотен датчиков на дне скважины и на буровой установке;

передача данных, полученных удаленным центром поддержки буровых работ;

обновление цифровой модели скважины в режиме реального времени с обратной связью с буровой установкой.

За последние пять лет компания достигла 50% роста производительности В ноябре 2018 года ExxonMobil представила новую платформу SMART, состоящую из единого облачного решения. Система имеет множество функций, позволяющих выполнять ключевые действия в одном месте, включая управление профилями поставщиков.

Shell увеличила добычу на три тысячи баррелей в день

Руководство Shell заверяет о том, что компания одной из первых в мире внедрила технологию умных нефтяных месторождений. Shell и сейчас активно внедряет беспилотные технологии, к примеру, на платформах в Северном море. С помощью удаленного управления компания внешние факторы и автоматически регулирует добычу нефти.

Клапаны и насосы отправляют данные о температуре, давлении и других параметрах месторождения нефти на морском шельфе в береговые центры управления. Команды инженеров контролируют производство в режиме реального времени. Все решения принимаются на постоянной основе. Раньше этот процесс занимал минимум неделю.

Данные собираются с помощью приемников, датчиков, дронов и спутников, а затем отправляются в единый центр управления. Мониторинг и анализ показателей происходит автоматически. Живому персоналу нет необходимости присутствовать на платформах. Это снижает риски травм и операционные расходы. Компания отчиталась о росте добычи на три тысячи баррелей в сутки.

В 2018 году только 16 тыс. скважин были оснащены цифровыми технологиями. Цифровизация помогает использовать скважины безаварийно и с максимальной отдачей.

Цифровая модернизация отечественной нефтегазовой отрасли позволит повысить добычу к 2024 году на 25-30 млн тонн нефти и примерно 20-25 млрд кубометров газа. Запасы легкой нефти и сухого газа возрастут на 3,8%.

Представитель ИПНГ РАН отметил, что компании в отрасли внедряют технологии Интернета вещей, цифровых двойников и квантовую передачу данных.

Несмотря на положительные примеры, внедрение цифровых решений происходит не массово. Прогресс заметен только в отдельных сегментах продукции.

Препятствия на пути цифровизации

Первое препятствие – это организационная готовность: есть ли реальный интерес предприятий к цифровизации? Нефтегазовая промышленность – это капиталоемкий, технологически устоявшийся процесс. Не все видят перспективы в интенсификации производства за счет цифровизации.

Второе препятствие – это технологическая готовность: позволяет ли текущий ИТ-ландшафт и, прежде всего, собираемые данные, начать применение цифровых возможностей? Например, для того, чтобы прогнозная аналитика могла строить расчеты на три года вперед, технологии искусственного интеллекта должны использовать данные, накопившиеся предприятием за десять лет работы. Главное, чтобы данные были качественными.

Третье препятствие – это ценность цифровой инициативы для компании. В некоторых технологических областях эффективность внедрения цифровых решений очень низка, что дает прирост от одного до двух процентов. Таким образом, компании не видят смысла в улучшениях.

Четвертое препятствие заключается в трудности реализации умных решений для нефтяных месторождений. Компания, возможно, собирала данные и определила преимущества, но, по различным причинам, успешно реализовать проект практически невозможно. В случае внедрения Интернета вещей в нефтяную промышленность существуют риски для кибербезопасности.

Бархатная цифровая революция

Внедрение современных технологий в нефтедобыче, в частности, искусственного интеллекта и IoT, снижает затраты на добычу ресурсов и способствует повышению конкурентоспособности по отношению к другим источникам энергии. В долгосрочной перспективе это обстоятельство продлит срок службы углеводородных ресурсов более чем на 50%.

Технологии, разработанные в отрасли, также найдут применение в других секторах. Например, нефтегазовые решения IoT могут принести пользу горнодобытчикам. Как и в промышленной сфере, революция не произойдет в одночасье. Она потребует времени и коллективных усилий, прежде чем новая технологическая эра для нефтегазовой отрасли станет реальностью.

Читайте также: