Для добычи нефти понадобятся буровые с искусственным интеллектом
Еще не так давно этот вопрос вызывал скептическую улыбку или недоумение. Мол, это не станок с ЧПУ запустить - задача в сто крат сложнее. Да и ради чего потуги, в какие невообразимые суммы они обойдутся?
Сегодня проект создания буровой установки с элементами ИИ, непрерывно информирующей разработчиков месторождения о всех процессах под землей и на ней, даже сырым не назовешь - поэтапно во многом уже реализован. А продиктован он удорожанием добычи жидких углеводородов - без повсеместного внедрения цифровых технологий будущее отрасли уже немыслимо.
В главной нефтяной кладовой страны, Ханты-Мансийском округе, объем добычи неуклонно падает с конца позапрошлого десятилетия. В целом запасов еще предостаточно, но легкоизвлекаемой нефти осталось мало. Павел Завальный, глава Комитета ГД по энергетике, во время поездки в родную Югру огласил любопытный факт: в регионе подготовлено к освоению свыше двух миллиардов тонн. Это в налоговом эквиваленте - триллионы рублей. Казалось бы, недропользователям надо лишь буровые смонтировать. Да экономика не позволяет - нерентабельно при нынешней стоимости барреля.
Один из путей снижения себестоимости работ - совершенствование технологий через… их усложнение и оптимизацию. Полвека назад нефть в Западной Сибири брали, упрощенно говоря, "продырявливая" твердь над богатой классической залежью. "Черное золото" шло на поверхность самотеком, пока давление не спадало.
Сейчас таких залежей почти не осталось, искомое таится в геологических закутках, лабиринтах, линзах. Его извлекают "изощренными" способами, строя многоствольные, горизонтальные скважины. Чем сложнее оборудование и технологии, тем они дороже, тем больше потери при аварийных остановках, при ошибках проектирования, при недостатке информации о специфике пластовых отложений. Недра - тот же космос, только невидимый.
Напрашивающееся решение - оснастить все сколь-нибудь важные элементы конструкции датчиками, онлайн собирающими данные об износе детали, о КПД того или иного механизма, о структуре породы, через которую проходит долото, о состоянии бурового раствора, о вибрации и температуре насосов и т.д. Сводная информация должна поступать специалистам на самом месторождении, в дистанционный центр управления операционными процессами (таковой, к примеру, открыт этим летом в Тюмени - за полторы тысячи километров от разрабатываемых в Заполярье участков). А еще - анализироваться искусственным интеллектом для выявления и предотвращения технологических сбоев.
Понятно, что эксперименты с автоматизацией и цифровизацией буровой в копеечку обойдутся, и тут не без рисков. В 2017 году это хорошо осознавали в "Газпром нефти", продумывая профильный проект. Партнерами по его реализации стали нефтесервисная компания из Перми, нефтепромысловые предприятия из югорского Мегиона и ямальского Ноябрьска. Да, траты оказались велики, однако в ходе первого этапа опытно-промышленных испытаний удалось достигнуть впечатляющих результатов. Срок строительства скважины сокращен на шесть суток, скорость проходки увеличена почти на 30 процентов при сохранении нормативной стоимости цикла работ.
В компании рассказали, чем умна и хороша новая буровая, еще, впрочем, далеко не совершенная. Программно-аппаратные комплексы на основе заданных алгоритмов и поступающей от множества датчиков информации без участия человека корректируют нагрузку на долото и траекторию бурения. Оно идет в оптимальном режиме. В соответствии с "рекомендациями" контроллеров заблаговременно проводится техобслуживание основных агрегатов и узлов, что позволяет избегать потерь от, так сказать, внезапных поломок. Роботизация свинчивания и развинчивания колонны буровых труб (человека заменил автоматизированный гидравлический ключ) не только существенно сократила время на проведение операции, но и обеспечила ее безопасность.
Еще пара свежих новостей в тему. "Мессояханефтегаз" совместно с "Шлюмберже" представили первый отечественный цифровой проект бурения скважины для разработки трудноизвлекаемых материковых запасов Арктики. Заявлено о сокращении сроков проектирования высокотехнологичных скважин наполовину. В Югре на месторождении "Славнефть-Мегионнефтегаза" успешно испытано первое российское программное обеспечение, позволяющее ускорить строительство скважин на 15 процентов. Это результат соглашения о сотрудничестве, заключенного в позапрошлом году на ПМЭФ-2019 "Газпром нефтью" и "Уралмаш НГО Холдингом".
Мы видим, что в отрасль приходят технологии Индустрии 4.0 - анализа больших данных, интернета вещей, искусственного интеллекта. Как заявил недавно экономический и финансовый аналитик Александр Разуваев, по уровню технологий нефтегазовый сектор уступает только оборонке, и это наше "главное конкурентное преимущество в глобальной экономике".
По словам гендиректора ГК "Цифра" Игоря Богачева, хотя Россия отстает от зарубежных трендов в робототехнике и электронике, в части работы с данными, платформами и приложениями она находится наряду с США и КНР в тройке лидеров. А по ряду направлений и вовсе задает темп, прежде всего это касается платформ IoT (программное обеспечение для облачного интернета вещей и удаленного доступа к ним), прикладных продуктов для добычи и переработки. То есть на наших глазах формируется цифровой ТЭК.