Влияние цифровизации на повышение конкурентоспособности нефтегазового комплекса России



В статье представлены результаты изучения влияния цифровизации на повышение конкурентоспособности нефтегазового комплекса России и Республики Казахстан. Цифровая революция охватила всю мировую экономику. В настоящее время идёт переход на дополнение и замещение человека, роботизация и искусственный интеллект, которые дают возможность странам занять лидирующее место в мировой экономике. Цифровая экономика модернизирует привычные модели различных отраслей (определяет перспективы роста экономик, повышает конкурентоспособность их участников и др.), также позволит экономике, бизнесу и гражданам выйти на принципиально новый уровень развития.

Одним из основных задач политик данных стран является развитие нефтегазовой отрасли в целом. Топливно-энергетический комплекс (ТЭК) — сфера ресурсного развития страны. В настоящее время осуществляется переход к цифровым технологиям добычи, эксплуатации, транспортировке и переработки нефти, которые дают возможность эксплуатировать скважины в режиме безаварийного и реального времени. Разработанные государственные программы нацелены на повышение уровня жизни каждого жителя за счет использования цифровых технологий в различных отраслях.

Научная новизна работы заключается в обобщении новых явлений и закономерностей в области цифровизации, оказывающих влияние на повышение конкурентоспособности нефтегазового комплекса России и Республики Казахстан и сопровождающих развитие рынков нефти и нефтепродуктов в контексте глобализации экономики.

Ключевые слова: цифровизация, цифровое месторождение, цифровая скважина, нефтегазовый комплекс, конкурентоспособность нефтегазового комплекса.

В истории развития цивилизации произошло несколько индустриальных революций: в конце 18 в. первое использование машин в производстве, начало 20 в. массовое производство, начало 21 в. вычисление и автоматизация для дополнения человека. В настоящее время идёт переход на дополнение и замещение человека, роботизация и искусственный интеллект. В течение ближайшего двадцатилетия ожидается автоматизация и роботизация 50 % механических процессов.

Таким образом, цифровая революция охватила всю мировую экономику, которая позволяет добиться высоких темпов производства и стать лидером мировой экономики.

В настоящее время Россия стремиться стать лидером в цифровой революции: к 2025 г. экономический рост благодаря цифровизации будет достигать до 19–34 % роста валового внутреннего продукта (ВВП). Цифровая экономика модернизирует обычные механизированные модели всех отраслей производства, также повышает конкурентоспособность и определяет перспективы роста предприятий [26].

В ближайшие десятилетия все отрасли, рынки, направления деятельности будут переориентированы в соответствии с требованиями новых цифровых экономических моделей. Эволюция и постепенное движение к глобальным цифровым решениям ставит сложные задачи перед каждым и предлагает почти неограниченные возможности.

Цифровая трансформация (цифровизация, диджитализация) — изменение формы бизнеса в условиях цифровой реальности на основе данных; новые бизнес-процессы, организационные структуры, положения, регламенты, новую ответственность за данные, новые ролевые модели и другие [29].

Цифровые технологии используются в качестве дополнения к традиционным технологиям, используемым в нефтегазовой промышленности для повышения эффективности. Цифровизация позволит увеличить дебиты, объем извлекаемых запасов, уменьшить капитальные затраты и снизить себестоимость.

Масштабный переход на цифровизацию — ценно для потребителя, выгодно бизнесу и значимо для регулятора. Оцифровка постепенно разворачивается с отдельных объектов до цифровой экосистемы и до цифрового двойника человека в экосистеме.

Но также стоит вопрос: «Нуждается ли нефтегазовая отрасль в тотальной цифровизации?». Есть много месторождений в России и в Казахстане, где месторождения достаточно обводненные и эксплуатация которых завершится через пару лет. Экономически целесообразно внедрить на таких месторождениях иные системы учета. Все остальные месторождения, которые эксплуатируются в нормальном режиме, должны быть подвержены цифровизации.

Чтобы нарастить позиции в новой цифровой экономике, следует разбираться предельно чётко и динамично с основой вещей, процессов, систем и явлений. От того насколько правильно будим разобраться в этом и выставлять приоритеты, настолько будет успешным само экономическое развитие.

Основная задача — разобраться и понять цифровую трансформацию, научиться безопасно получать требуемый результат.

Основными драйверами цифровой трансформации сегодня являются новые продукты и сервисы, новые информационные и управленческие технологии и инновационные бизнес-модели [27].

В настоящее время крупнейшие нефтяные компании имеют подразделения, занимающиеся разработкой и внедрением концепции интеллектуального месторождения: «Умные месторождения» (”Smart Fields”) компании Shell, «Месторождение будущего» (“Field of the Future”) компании BP, “iFields” компании Chevron и др. Аналогичные подразделения имеют крупнейшие национальные нефтяные компании, включая Saudi Aramco, Petrobras, Kuwait Oil Company. Анализ мирового опыта функционирования нефтяных промыслов с системой интеллектуальных месторождений показывает, что ее внедрение приводит к увеличению проектного КИН на 10–20 %; скорость принятия управленческих решений возрастает на 20–40 %; эксплуатационные затраты снижаются на 30–50 %; прибыль увеличивается на 10–35 %. Прогноз использования системы интеллектуального месторождения на фоне возрастающей потребности в использовании инноваций и на фоне спада добычи предусматривает прирост производительности и поддержание добычи нефти. В целом мировая нефтегазовая отрасль планирует инвестировать более $1 млрд. в создание интеллектуальных месторождений в течение следующих 5 лет.

Одним из основных направлений развития РФ и РК является ТЭК, который обеспечивает основной доход в государственный бюджет. Для эффективного развития этого комплекса осуществляется эволюционный переход к цифровым и безлюдным методам: добычи, транспортировки синтетического бензина, синтетического дизельного топлива и другие [4].

В 2017 г. в РФ 288 организаций осуществляли добычу нефти и газа; объём национальной добы­чи нефтяного сырья снизился относительно 2016 г. на 0,8 млн т (–0,1 %) и составил в абсолютном выраже­нии 546,8 млн т. [19].

В настоящее время проекты в сфере высокотехнологичных отраслей и услуг не могут быстро обеспечить значимый вклад в рост продукта по причине неразвитости этих сфер и недостаточно высокой конкурентоспособности их продукции. Машиностроительные производства создают около 3 % продукта, а ТЭК — около 30 % валового внутреннего продукта.

Перспективы структурной перестройки экономики и её диверсификации определяются возможностью решения следующих задач:

1) обеспечение поступательного развития ТЭК (переход к новым технологиям добычи, переработки топлива);

2) модернизация сырьевого и перерабатывающего производства (увеличение глубины переработки сырья, снижение энергоёмкости производства);

3) ускорение роста интеллектуально технологичного производства экономики (выход предприятий на внешние и внутренние рынки с новой конкурентоспособной продукцией с высокой долей добавленной стоимости). В среднесрочной перспективе особенно высок потенциал роста пищевой и строительной промышленности [10, 12].

В настоящее время конкуренция в основном наблюдается в технологическом направлении развития [30]. Для этого разрабатывают новые технологии (в т. ч. информационно-коммуникационные; интеллектуальные системы поиска, добычи, разведки; энергоэффективный и ресурсосберегающий транспорт и переработка; управляющие, информационные [6]), стимулируют инновационную деятельность, также обновляют ресурсную базу, осваивают новые месторождения и т. п. [3].

Таким образом, внедрение новых технологий обеспечить технологическую независимость, сокращает затраты, даёт высокий доход за счёт роста производительности добычи и повысить конкурентоспособность ТЭК. [9]

В развитии цифрового месторождения произошли следующие этапы: середина 30-х гг. 20 в. — данные в реальном времени; 2000-е гг. — систематическая оптимизация; 2010-е гг. — инструменты для взаимодействия и удаленного доступа; в настоящее время идёт следующий шаг в развитии цифрового месторождения:

– более глубокая интеграция операций и цепочки поставок;

– принятие решений в реальном времени и связь между операционными и финансовыми результатами;

– сквозная оптимизации от скважин до и другие.

Созданы и внедрены следующие инновационные технологии: умные скважины; 4D сейсмика; управление производственными процессами в онлайн режиме и т. п. [28].

Количество цифровых: месторождений в мире составляет 240, в т. ч. в РФ — 27 [4]; (по расчётам к 2030 г. — 500); соответственно скважин — 50 тыс., в т. ч. — более 2 тыс. (2015 г.); (к 2025 г. — 50 тыс.) [9];

В настоящее время активно внедряются в нефтегазовые отрасли РФ технологии, подразумевающие переход на «цифру»: «нефтяной» интернет вещей, «цифровых двойников» и «нефтяную квантовизацию».

Нефтяная квантовизация — технология обеспечивает передачу кодированного сигнала (например, с берега на морскую платформу и обратно, с использованием квантовой криптографии). Квантовую информацию можно передавать не только по оптоволокну, но и с использованием спутниковой системы сбора и передачи информации.

К примеру, в России проводятся мониторинги состояния диагностики морских трубопроводов на глубинах свыше 1,5 тыс. м. Сейчас в стране создается возможность проведения мониторинга на глубинах 3 тыс. м., и это действительно фантастический прорыв.

Цифровизация разведки и добычи опирается на парадигму «Цифровая скважина — Платформы (просмотр интернет вещей, искусственный интеллект, аналитика больших данных, облако) — Цифровые решения (цифровой рабочий, цифровые активы, цифровая операционная деятельность, цифровые капитальные проекты)»:

– местоположение и состояние здоровья работника контролируется носимыми датчиками;

– предиктивная аналитика в реальном времени с применением искусственного интеллекта (режимы работы скважин, обслуживание);

– создание единой информационной платформы для работников, подрядчиков и поставщиков;

– капитальное строительство, проектное управление, проектная аналитика.

Актуальные направления развития ТЭК России: распространение опыта строительства цифровых месторождений; разработка Государственной программы интеллектуализации нефтегазовой отрасли; рекультивация земель загрязненных нефтью и нефтепродуктами, повышения плодородия почв биологизацией и экологизацией земледелия и др.; переподготовка к новым высокотехнологичным специальностям (например, оператор цифрового и интеллектуального нефтегазового производства) и другие [4].

Если говорить о цифровизации Республики Казахстан, то в государственную программу «Цифровой Казахстан» в части энергетики включены 8 мероприятий, из которых 3 проекта являются проектами-ледоколами (Цифровой рудник, Интеллектуальное месторождение и Модельная цифровая фабрика), а также в рабочем процессе находится 7 проектов, не вошедшие в периметр программы.

В 2018 году было осуществлено внедрение проекта «Цифровой рудник» и «Интеллектуальное месторождение», а также для повышения безопасности на производстве произошли изменения в законодательстве в части применений цифровых технологий.

Цифровой рудник с помощью «умных» датчиков позволяет контролировать объемы и скорость добычи, следить за рациональным использованием оборудования, а также объединять эти данные в единую информационную систему. Эта система минимизирует человеческий фактор и обеспечивает онлайн-контроль за производством при оптимизации затрат уранодобывающих предприятий и тем самым повысить производительность до 10 %. Его экономические выгоды составляют 12,6 млрд тенге (2 млрд. руб.) до 2025 года.

Первый проект «Цифровое месторождение» внедрен в 2015 году (АО «Эмбамунайгаз»), и объединяет несколько технологий нефте- и газобурения, а также разведки и цифрового управления в сочетании со стандартизированными коммуникационными технологиями. Он характеризуется оптимизированным процессом добычи нефти с применением технологий, обеспечивающих современную систему поддержки принятия решений, и позволяет достичь максимальной эффективности за счет интеграции разрозненных систем в единую интегрированную информационную систему. Работа оборудования (подземного и наземного) на месторождении регулируется станциями управления, информация передается в актуальном непрерывном режиме. Специально разработанный и внедренный программный продукт обрабатывает данную информацию и передает ее оператору добычи на месторождении. Параллельно вся информация поступает в Центр визуализации производственных процессов, где она также анализируется и на ее основе осуществляется долгосрочное планирование. При этом в процесс удаленного мониторинга и управления объектами нефтедобычи вовлечены специалисты всех ветвей управления компании. В сентябре 2017 года данная концепция цифрового месторождения признана лучшей на IX Всероссийском конкурсе «Лучшие 10 IT-проектов для нефтегазовой отрасли»

С начала реализации проект позволил обеспечить трехпроцентный дополнительный рост добычи нефти, сократить время восстановления работы скважины, увеличить межремонтный период скважин, а также повысить энергоэффективность более чем на 20 %. Инвестиции на проект на 17 месторождениях составят порядка 25 млрд тенге (4,2 млрд. руб.). Экономический эффект проекта предварительно оценивается в 56 млрд тенге (9,3 млрд руб.).

По итогам первого года внедрения пилотного проекта «Цифровое месторождение» зафиксированы увеличение добычи нефти на 773 тонны и экономия электроэнергии на 33 %.

В 2020 году планируется создание модельных цифровых фабрик. Умная фабрика позволяет с помощью технологий автоматизировать почти все циклы производства от обработки сырья до доставки товаров, а также контролировать все это в единой цифровой системе. А к 2021 году создание информационной системы учета нефти и развитие единой государственной системы управление недропользованием Республики Казахстан с функциями онлайн-аукциона, прогноза баланса нефти и газа. Был разработан стандарт «SmartOilfield» и планируется дальнейшие разработки на объектах добычи по республике.

Общий экономический эффект от цифровизации топливно-энергетического комплекса Казахстана предварительно оценивается в 143 млрд тенге (23,8 млрд руб.).

Внедрение цифровизации позволит повысить добычу нефти на 2 %, сэкономить электроэнергию на 10–15 %, сократить время восстановления работы скважин на 8–10 %, увеличить межремонтный период на 8–10 %.

На данный момент на стадии завершения находятся проекты внедрения автоматизированной системы технического обслуживания и ремонта оборудования на крупных НПЗ Республики Казахстан, которые позволят перейти на не менее 3-х летний межремонтный период эксплуатации НПЗ. Экономический эффект оценивается в 37 млрд. тенге (6,2 млрд. руб.), с учетом затрат порядка 7,5 млрд тенге (1,3 млрд руб.).

Еще один проект — автоматизация управления режимами Единой электроэнергетической системы. Реализация проекта позволит повысить надежность электроснабжения и снизить расходы на поддержание оборудования в работоспособном состоянии.

До конца 2020 года планируется внедрение трех систем. Централизованная система противоаварийной автоматики позволяет автоматически поддерживать надежность энергосистемы, вне зависимости от сложившейся схемно-режимной ситуации. Затраты предусмотрены на уровне 308,3 млн тенге (51,4 млн руб.). Экономический эффект до 710 млн тенге (118 млн руб.) ежегодно. Автоматика регулирования частоты и мощности позволяет обеспечить баланс мощности в энергосистеме в автоматическом режиме, без участия персонала. Затраты: 319,3 млн тенге (53 млн. руб.). Экономический эффект до 600 млн. тенге (100 млн руб.) ежегодно. Синхрофазорные технологии (WAMS/WACS) (Система мониторинга) обеспечивает максимальное использование пропускной способности сети за счет управления в режиме реального времени. Затраты: 625,4 млн тенге (104 млн руб.). Экономический эффект до 800 млн тенге (133 млн руб.) ежегодно.

Основной целью цифровизации в Республике Казахстан, это добиться, чтобы доля процессов, которые выполнялись бы с помощью информационных систем, равнялась 80 процентам. Ультимативная цель — добиться такого состояния производства, при котором любое производственное решение принималось бы на основе данных единой системы, фиксировалось и управлялось бы через нее.

Таким образом, разработка цифровых нововведений и их внедрения будут повышать конкурентоспособность ТЭК [20–24]. Также необходимо вести научные исследования по разработке новых форм топлива, энергии и т. п. [11]. Для развития этого направления необходимо постоянно инвестировать в поиск и развитие инновационных исследований. Перечисленные факторы и цифровизация позволят повышать конкурентоспособность и занять достойное место среди её лидеров.

Литература:

1. Богаткина, Ю. Г. Применение информационных технологий для экономической оценки инвестиционных проектов / Ю. Г. Богаткина, И. А. Пономарева, Н. А. Еремин. — Москва: МАКС Пресс, 2016. — 148 с.
2. Гаричев, С. Н. Технология управления в реальном времени: учеб. пособие. В 2 ч. / С. Н. Гаричев, Н. А. Еремин. — Москва: МФТИ, 2015. — Ч. 1. — 196 с. — Ч. 2. — 304 с.
3. Горная энциклопедия [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://miningenc.ru/b/quotbritish-petroleumquot/].
4. Дмитриевский, А. Н. Нефтегазовый комплекс РФ — 2030: цифровой, оптический, роботизированный / А. Н. Дмитриевский, Н. А. Еремин // Конкурентоспособность и импортозамещение в нефтегазовом комплексе: сборник материалов II Всероссийской конференции. — Москва, 2016. — С. 19–26.
5. Еремин, Н. А. МПН / МУН — современное состояние и тренды развития / Н. А. Еремин, Ан. Н. Еремин, Ал. Н. Еремин // Нефть. Газ. Новации. — 2016. — № 4. — С. 64–69.
6. Еремин, Н. А. Настоящее и будущее интеллектуальных месторождений / Н. А. Еремин, А. Н. Дмитриевский, Л. И. Тихомиров // Нефть. Газ. Новации. — 2015. — № 12. — С. 44–49.
7. Еремин, Н. А. Проблемы разработки месторождений шельфа и методология их техникоэкономической оценки / Н. А. Еремин, Ю. Г. Богаткина, В. Н. Лындин // Печатный НТЖ «Нефть, газ и бизнес». — № 11. — 2015. — С. 37–40.
8. Еремин, Н. А. Управление разработкой интеллектуальных месторождений: учеб. пособие для вузов: В 2 кн. — Кн. 2. Учеб. пособие для вузов / Н. А. Еремин, А. Н. Еремин, А. Н. Еремин — Москва: РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, 2012. — 165 с.
9. К 2030 году общее количество цифровых месторождений в РФ составит около 500 [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://oilcapital.ru/news/upstream/05–04–2019/k-2030-godu-obschee-kolichestvo-tsifrovyh-mestorozhdeniy-v-rf-sostavit-okolo-500.
10. Климова, Н. В. Повышение конкурентоспособности компаний нефтегазовой отрасли на основе инноваций / Н. В. Климова, О. А. Брылякова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. — 2016. — № 124. — С. 591–600.
11. Климова, Н. В. Повышение конкурентоспособности компаний нефтегазовой отрасли на основе инноваций / Н. В. Климова, О. А. Брылякова // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. — 2016. — № 124. — С. 591–600.
12. Мартыненко, А. Г. Пути повышения конкурентоспособности России в мировой экономике // Экономическая наука и практика: материалы IV Междунар. науч. конф. (г. Чита, апрель 2016 г.). — Чита: Издательство Молодой ученый, 2016. — С. 27–30. [Электронный ресурс] — Режим доступа: https://moluch.ru/conf/econ/archive/173/9833/.
13. Нефтегазовый комплекс [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Нефтегазовый_комплекс.
14. Об отрасли [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/910.
15. Пескова, Д. Р. Направления развития внешнеэкономической деятельности российских нефтегазовых компаний / Д. Р. Пескова // Региональная экономика в контексте современности: материалы V Международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. — Уфа, 2017. — С. 22–25.
16. Пескова, Д. Р. О возможности государственного регулирования цифровой экономики: международный опыт / Д. Р. Пескова, О. Е. Малых, С. И. Девятков // Актуальные вопросы экономической теории: развитие и применение в практике российских преобразований: материалы VII Международной научно-практической конференции. — Уфа, 2018. — С. 54–58.
17. Пескова, Д. Р. Россия в системе мирового хозяйства: факторы повышения конкурентоспособности в условиях глобализации / Д. Р. Пескова, Е. Г. Старухина // Вестник УГНТУ. Наука, образование, экономика. Серия: Экономика. — 2017. — № 4 (22). — С. 24–30.
18. Пескова, Д. Р. Формирование новой экономической теории в условиях цифровой экономики / Д. Р. Пескова // Информационные технологии обеспечения комплексной безопасности в цифровом обществе: сборник материалов Всероссийской молодежной научно-практической конференции с международным участием. — Уфа, 2018. — С. 49–51.
19. Пескова, Д. Р. Цифровизация бизнес-процессов в нефтегазовых компаниях / Д. Р. Пескова, Ю. В. Ходковская, Р. Б. Шарафутдинов // Евразийский юридический журнал. — 2018. — № 9 (124). — С. 438–444.
20. Скважинные сенсорные системы / Н. А. Еремин, А. Н. Дмитриевский; В. Г. Мартынов, С. П. Скопинцев, Ал. Н. Еремин // Нефть. Газ. Новации. — 2016. — № 2. — С. 50–55.
21. Цифровая Россия: новая реальность [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://roscongress.org/materials/tsifrovaya-rossiya-novaya-realnost/.
22. Цифровизация [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://fidp.ru/research/digital.
23. Цифровизация и интеллектуализация нефтегазовых месторождений / А. Н. Дмитриевский, В. Г. Мартынов, Л. А. Абукова, Н. А. Еремин // Автоматизация и IT в нефтегазовой области. — 2016. — № 2 (24). — С. 13–19.
24. Что такое «цифровизация» предприятия? [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://ua.automation.com/content/chto-takoe-cifrovizacija-predprijatija.
25. Эдер, Л. Н. Основные проблемы инновационного развития нефтегазовой отрасли в области добычи нефти и газа / Л. Н. Эдер, И. В. Филимонова // Бурение и нефть. — 2014. — № 4. — С. 165–184.
26. Цифровизация отраслей экономики — Digital Kazakhstan [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://digitalkz.kz › cifrovizaciya-otraslei-economiki