04 сентября 2024

Цифровые технологии в нефтегазовой отрасли: от ИИ до подводных роботов

В последние годы цифровизация стала одним из ключевых факторов развития нефтегазовой отрасли в России. В условиях растущей глобальной конкуренции и неопределенности на мировых энергетических рынках, компании все чаще обращаются к цифровым технологиям для оптимизации производственных процессов, повышения безопасности и сокращения издержек. На сегодняшний день российский нефтегазовый сектор уже сделал значительные шаги на пути цифровой трансформации, внедряя такие инновации, как искусственный интеллект, предиктивная диагностика, облачные технологии и цифровые двойники.

Однако, процесс цифровизации сталкивается с рядом проблем, которые могут замедлить его развитие. В их числе недостаток квалифицированных кадров, сопротивление изменениям со стороны сотрудников, а также риски, связанные с кибербезопасностью. Кроме того, российские компании сталкиваются с ограниченным доступом к передовым зарубежным технологиям и оборудованию из-за санкционных режимов, что требует поиска внутренних ресурсов и разработки отечественных аналогов.

В условиях сложных вызовов и значительных возможностей цифровизация становится неотъемлемой частью стратегии развития российских нефтегазовых компаний. Рассмотрим, как конкретные цифровые технологии, уже сегодня трансформируют ключевые аспекты нефтегазовой отрасли.

Искусственный интеллект и предиктивная диагностика

Искусственный интеллект (ИИ) и предиктивная диагностика стали ключевыми инструментами для промышленных компаний, стремящихся повысить эффективность и снизить риски, и нефтегазовые компании здесь не являются исключением. ИИ способен анализировать огромные массивы данных, поступающих в реальном времени с различных датчиков и систем мониторинга, значительно улучшая процесс принятия решений. В анализе больших данных ИИ значительно превосходит человеческие возможности, раскрывая потенциал производственных данных, который ранее был недоступен. С его помощью компании могут оптимизировать добычу углеводородов, прогнозировать поведение резервуаров, а также эффективно управлять сложными сетями трубопроводов.

Предиктивная диагностика, основанная на алгоритмах машинного обучения, позволяет предсказывать возможные неисправности оборудования до их возникновения. Это снижает вероятность аварий, минимизирует непредвиденные простои и сокращает расходы на ремонт. В результате нефтегазовые компании могут поддерживать высокие уровни производительности и безопасности, одновременно снижая эксплуатационные затраты.

Американская компания Chevron использует ИИ-алгоритмы для сейсмической и геологической интерпретации. ИИ позволяет автоматически осуществлять комплексную интерпретацию и моделирование недр для прогнозирования дальнейшей разработки месторождений.

Газпромнефть – смазочные материалы внедрила цифровой сервис G-Lab для предиктивной диагностики промысловых энергоустановок на одном из крупнейших нефтегазовых месторождений Западной Сибири. Решение позволяет прогнозировать возможные отклонения в работе энергоустановок на месторождении. Это позволяет контролировать степень износа техники в реальном времени и определять оптимальный срок замены масел. 

Облачные технологии

Облачные технологии играют все более важную роль в цифровой трансформации нефтегазовой отрасли, предоставляя компаниям доступ к мощным вычислительным ресурсам и возможностям хранения данных. С помощью облачных решений нефтегазовые компании могут обрабатывать и анализировать большие объемы информации, поступающие с производственных объектов, в режиме реального времени. Это позволяет значительно ускорить процессы принятия решений и улучшить управление операциями на всех этапах производственной цепочки.

Одним из ключевых преимуществ облачных технологий является их гибкость и масштабируемость. Компании могут быстро адаптировать свои ИТ-инфраструктуры под изменяющиеся потребности бизнеса, оперативно внедряя новые сервисы и приложения. Кроме того, использование облачных платформ позволяет значительно сократить затраты на обслуживание и обновление серверов и другого оборудования, поскольку эти функции перекладываются на провайдера облачных услуг.

Облачные технологии также способствуют улучшению взаимодействия между различными подразделениями компании и партнерами по проектам, обеспечивая доступ к данным и аналитическим инструментам в любой точке мира. Это особенно важно для крупных международных проектов, где требуется координация между несколькими географически разрозненными командами.

Однако, несмотря на очевидные преимущества, внедрение облачных технологий в нефтегазовом секторе также сопряжено с вызовами. Компании должны учитывать вопросы безопасности данных, а также соответствие строгим отраслевым стандартам и регуляторным требованиям. Тем не менее, успешные примеры использования облачных технологий в нефтегазовой отрасли демонстрируют их потенциал в повышении эффективности, снижении издержек и ускорении инноваций.

Например, бразильская компания Petrobras заключила контракт с нефтесервисной компанией, который включает в себя перенос рабочих процессов в области разведки и разработки месторождений нефти в облако для ускорения принятия решений.

Роботы и дроны

Использование роботов и дронов в нефтегазовой отрасли становится важным элементом повышения эффективности и безопасности производственных процессов. Эти технологии открывают новые возможности для мониторинга, инспекции и ремонта оборудования в условиях, которые ранее были труднодоступными или опасными для человека.

Морские роботы, например, играют ключевую роль в обследовании подводной инфраструктуры, такой как трубопроводы и буровые платформы. Они способны проводить высокоточные инспекции на большой глубине, обеспечивая своевременное выявление дефектов и предотвращение аварий. Это особенно важно в условиях суровой морской среды, где человеческое вмешательство ограничено или требует значительных затрат.

Дроны, в свою очередь, активно используются для мониторинга состояния наземной инфраструктуры, включая трубопроводы, резервуары и производственные площадки. Оснащенные высококачественными камерами и сенсорами, дроны могут быстро и безопасно собирать данные на больших территориях, что позволяет оперативно выявлять потенциальные угрозы и реагировать на них до того, как они перерастут в серьезные проблемы. Кроме того, дроны могут выполнять инспекцию объектов, расположенных в труднодоступных местах, таких как высокие вышки или удаленные месторождения, что значительно сокращает риски для сотрудников и снижает расходы на проведение регулярных проверок.

Так, компания СИБУР создала дрон-сервис, что позволяет различным подразделениям заказывать полеты как для разовых задач, так и для регулярных. В частности, дроны применяются для мониторинга за соблюдением правил охраны труда и промышленной безопасности, мониторинга близлежащей местности и тепловизионного мониторинга технологического оборудования, такого как трубопроводы, башенные градирни и ЛЭП. Также дроны осуществляют обработку территории от клещей и забор проб воды из реки. 

Chevron применяет подводных роботов для очистки подводных сооружений от морской растительности. Растительность повышает вес конструкций, а также разрушает антикоррозийное покрытие. С помощью двух дронов оператор очищает сооружения: один дрон непосредственно выполняет работы по очистке, а второй снимает процесс со стороны и передает изображение человеку. Использование подводных роботов позволяет исключить риск для здоровья и безопасности водолазов, а также ускорить выполнение работ.

Цифровые двойники

Цифровые двойники стали одним из самых инновационных инструментов в арсенале нефтегазовой отрасли, предлагая новые возможности для моделирования, прогнозирования и оптимизации производственных процессов. Цифровой двойник представляет собой виртуальную копию физического объекта, процесса или системы, которая обновляется в реальном времени на основе данных, получаемых с различных сенсоров и датчиков. Это позволяет специалистам нефтегазовой компании точно моделировать поведение оборудования, прогнозировать его износ и выявлять потенциальные проблемы до их появления.

Одним из ключевых преимуществ цифровых двойников является их способность интегрировать данные из множества источников и создавать комплексную картину состояния производственного объекта. Это особенно важно для управления сложными системами, такими как буровые платформы, нефтеперерабатывающие заводы или разветвленные трубопроводные сети. С помощью цифровых двойников компании могут анализировать различные сценарии эксплуатации оборудования, оптимизировать графики технического обслуживания и минимизировать время простоя.

Компания АО «Сибнефтегаз», входящая в газодобывающий комплекс «Роснефти», разработала и внедрила цифровой двойник всех своих месторождений. Этот цифровой двойник обеспечивает прогнозирование уровней добычи природного газа и упрощает мониторинг работы скважин, включая уточнение данных телеметрии. Программа интегрирует информацию о более чем 150 скважинах, автоматически загружает данные из промысловых сводок и визуализирует динамику изменения параметров работы на графиках. Она прогнозирует добычу на краткосрочные и среднесрочные периоды и может дополнительно увеличить добычу до 600 тыс. кубометров газа в месяц за счет оптимизации уровня производства.

Заключение

Цифровые технологии стали неотъемлемой частью трансформации нефтегазовой отрасли, обеспечивая компаниям новые возможности для повышения эффективности, безопасности и устойчивого развития. Искусственный интеллект, облачные технологии, роботы, дроны и цифровые двойники позволяют оптимизировать производственные процессы, улучшать мониторинг и прогнозировать потенциальные риски. Эти инновации уже доказали свою эффективность на практике, позволяя компаниям оставаться конкурентоспособными в условиях быстро меняющегося глобального рынка.

Однако цифровизация требует не только технических решений, но и готовности к изменениям, как на уровне корпоративной культуры, так и в плане управления данными и безопасности. Важно понимать, что цифровая трансформация — это непрерывный процесс, который требует постоянного обновления технологий и адаптации к новым вызовам.

Таким образом, цифровизация нефтегазового сектора в России, хотя и сопровождается рядом проблем, представляет собой мощный инструмент для повышения конкурентоспособности и устойчивого развития отрасли в долгосрочной перспективе.

Узнайте больше о цифровых технологиях в нефтегазовой отрасли и других сферах! Регистрируйтесь на наши мероприятия, где ведущие эксперты из крупнейших компаний промышленности, банковского сектора, ритейла и других отраслей делятся опытом и успешными кейсами внедрения цифровых инноваций.

Актуальные новости и аналитика в сфере цифровизации