Искусственный разум умных месторождений

В эпоху цифровой трансформации «Татнефть» изучает возможность внедрения элементов искусственного интеллекта сразу в трех направлениях  геологоразведке, добыче и стратегическом планировании. В числе первых ресурсы искусственного разума могут внедрить сотрудники Центра моделирования Инженерного центра «Татнефти» при создании «цифровых близнецов» месторождений.

20 августа 2018

Благодарим редакцию журнала "Нефть и жизнь" ПАО "Татнефть" за предоставление данного материала. 

По оценкам разных экспертов мы либо уже находимся, либо нас ожидает в ближайшее время новая четвертая волна промышленной революции. Это процесс, характеризующийся полным проникновением интернета и IT-технологий во все сферы человеческой жизни и промышленности - от быта до производства.

Новая промышленная не обходит стороной и нефтяную отрасль. В последние годы в России все чаще проходят научные конференции, семинары на тему построения нейронных сетей, создания «цифровых двойников» и использования технологий «Индустрии 4.0». Считается, что они изменят нефтяную отрасль до неузнаваемости, позволят компаниям быстрее адаптироваться к постоянно изменяющимся условиям, сократить издержки и повысить эффективность производства.

Но какие именно технологии станут двигателем роста? По мнению руководителя Центра моделирования Зои Лощевой, основной движущей силой технологического прорыва в нефтегазовой отрасли являются «умные месторождения». По ее словам, сегодня в нефтегазовой индустрии идет поиск новых технологических решений, которые позволили бы ей резко повысить эффективность и сократить расходы, чтобы пережить период низких цен. Для многих нефтяных компаний применение инноваций стало способом выживания. 

Эффективность и сокращение расходов 

«Основной вектор развития сейчас направлен в сторону того, что можно назвать ускоренной «оцифровкой» нефтяной индустрии - автоматизации, сокращения прямого участия людей во все большем количестве процессов, а также снижения «человеческого фактора» и вероятности ошибок при принятии управленческих решений.

Многие технологии базируются на использовании искусственного интеллекта. Основные сферы его применения в нефтегазовой отрасли можно разделить на три области: геологоразведка, добыча и стратегическое планирование. В геологоразведке использование искусственного интеллекта позволяет более эффективно интерпретировать исходные данные геофизических исследований скважин, сейсмических исследований.

В технологиях добычи нефти и газа развивается такое направление, как “умные месторождения», которые предполагают удаленное управление объектами нефтегазодобычи и персоналом с помощью различных методов искусственного интеллекта. Их продвигают разные компании, включая и ПАО “Татнефть”», - сказала Лощева.

Она отметила, что в компании сложилась уникальная среда, где прогрессивные идеи получили развитие благодаря финансовой поддержке без бюрократических проволочек.

«Компания “Татнефть” взяла вектор на оцифровку практически всех процессов, начиная со сбора и обработки геолого-промысловой информации, создания и актуализации геолого-гидродинамических моделей, принятия решений по выбору оптимальных геолого-технических мероприятий (ГТМ) и их реализации. К 2020-2021 годам геолого-гидродинамическими моделями («цифровыми двойниками») планируется обеспечить все основные объекты разработки компании. По большому же счету Центр моделирования рассматривается как база для внедрения технологии “умные месторождения”, - уточнила наша собеседница.

Дальнейшее развитие цифровых технологий при разработке месторождений предполагает создание интеграционной среды принятия решений, в которой объединены все пользователи информации. Решения принимаются на основе многовариантных расчетов на геолого-гидродинамической и экономической моделях с учетом оцифрованных рисков. 

Месторождение в цифре

Нефтяные компании все чаще используют методы 3D моделирования месторождений, так как они позволяют обосновывать стратегическое планирование добычи нефти и использовать их для решения производственных задач. По словам Зои Лощевой, чтобы управлять технологическими процессами по разработке и эксплуатации нефтяного месторождения, необходимо иметь глубокое понимание его геологического строения и анализ всех геолого-промысловых данных, полученных за период его разработки и эксплуатации. Самым эффективным способом достижения такого понимания является использование компьютерных 3D геолого-гидродинамических моделей. «В процессе 3D моделирования могут быть созданы несколько видов моделей, так, например, для подсчета запасов, доразведки месторождения может быть разработана геологическая модель с предельно возможной на данном этапе детальностью, для управления процессом добычи и повышения нефтеотдачи нефтяного объекта на основе геологической модели создают фильтрационную модель», - прокомментировала руководитель Центра моделирования «Татнефти». Следующие типы моделей - это экономическая модель разработки, инженерная модель обустройства месторождения, модели управления добычей. Все они связаны между собой, но основой и основной является геолого-гидродинамическая модель. В целом 3D моделирование месторождений в компании ПАО «Татнефть» используется не только для решения производственных задач, но и для обоснования оптимальных вариантов разработки нефтяных объектов, а также в бизнес-планировании, которые принимаются на основе многовариантных расчетов с учетом оцифрованных рисков и технологических возможностей.

К 2020-2021 годам геолого-гидродинамическими моделями («цифровыми двойниками») планируется обеспечить все основные объекты разработки компании. Для этих целей и был в 2016 году в ПАО “Татнефть” создан Центр моделирования, который объединяет специалистов геофизиков, геологов и разработчиков. Его приоритетными задачами являются создание оптимальных сценариев разработки объектов, находящихся в длительной разработке, а также локализация неизвлеченных запасов, выявление новых залежей. Кроме этого, центр занимается совершенствованием систем разработки на разрабатываемых объектах, оптимизацией систем заводнения, снижением рисков и повышением успешности бурения новых скважин. На сегодняшний день Центр моделирования рассматривается как база для формирования стратегического планирования добычи нефти», - уточнила наша собеседница.

Дальнейшее развитие цифровых технологий при разработке месторождений предполагает мультидисциплинарные команды, в которой объединены специалисты различных управлений. 

Кузница кадров 

Для эффективного решения этих задач стоит отметить, что Центр моделирования занимается не только внедрением передовых технологий, но и подготовкой кадров. На текущий момент в центре работают 112 специалистов, состоящих из опытных высококвалифицированных специалистов - производственников, дополненных выпускниками ведущих вузов страны и мира, прошедших серьезный конкурсный отбор.

Уже к середине 2018 года численность центра планируется довести до 150 и более специалистов. В рамках корпоративного университета ПАО «Татнефть» и Центра моделирования ведется систематическое обучение специалистов производственных подразделений - НГДУ - с целью формирования компетенций, необходимых для эффективной работы с геолого-гидродинамическими моделями.

«Развитие и внедрение информационных технологий в области 3D моделирования требует высокой квалификации специалистов в данном направлении. С этой целью в 2016 году в Альметьевском государственном нефтяном институте (АГНИ) и на базе Центра моделирования ПАО «Татнефть» было организовано дуальное обучение по направлению магистерской программы «Моделирование и управление разработкой месторождений углеводородов». Оно включает в себя получение теоретических знаний на базе образовательной организации - АГНИ, а практические навыки непосредственно в процессе производственной деятельности на рабочих местах с трудоустройством в ЦМ. По окончании магистратуры запланировано их трудоустройство в ПАО “Татнефть”, - пояснила Лощева. Она отметила, что с магистрантами заключаются ученические договоры с соответствующими условиями и обязательствами, включающими стипендиальное обеспечение, оплату обучения в магистратуре и работу в ПАО «Татнефть» не менее 3 лет. Продолжительность программы обучения в магистратуре два года. 

Алексей Угаров

Начать обсуждение


UP-PRO в сетях