Ключевые слова: нефтегазовая отрасль, инновации, нефтегазовая отрасль, повышение эффективности, нефтегазовый сектор.
Когда Томас Эдисон запатентовал свою лампу накаливания в 1879 году, основной рынок нефти — или затем керосина, который использовался для освещения — почти исчез. Но с появлением двигателя внутреннего сгорания масло нашло новый рынок сбыта, который до сих пор доминирует в спросе. И когда волны национализации поразили активы крупных нефтяных компаний на Ближнем Востоке и в Северной Африке, они осмелились осваивать новые территории, такие как Аляска и Северное море.
Вся история нефтегазовой отрасли была одной из постоянных проблем, сопровождаемых адаптацией и инновациями. Многие крупнейшие в мире частные нефтяные компании начали свой бизнес с переработки нефтепродуктов (так называемая часть переработки), а затем постепенно перешли к разведке и добыче (вверх по течению), пытаясь диверсифицировать свою деятельность и снизить подверженность волатильности поставок и цен.
Нефтегазовый сектор с самого начала всегда был открыт для инноваций и всех видов современных технологий. Технологические достижения постоянно формировали и переформировывали каждую стадию отрасли, от разведки до конечного использования.
Например, современный сбор и анализ сейсмических данных очень далек от простого подхода «попал или не попал», которым придерживались первые исследователи. Суда — это еще один пример того, как далеко зашла отрасль.
В последнее время комбинация технологий горизонтального бурения и гидравлического разрыва пласта (или фрекинга) позволила коммерчески использовать огромные нетрадиционные ресурсы нефти и газа, особенно в Соединенных Штатах, которые ранее считались неэкономичными. Это породило страх того, что в мире кончится нефть (так называемая пиковая поставка нефти), которая доминировала в первом десятилетии этого столетия, и будет продолжать лидировать, по крайней мере, еще пару десятилетий.
В то же время нефтегазовые компании также инвестируют в «новые» продукты, такие как водород и возобновляемые источники энергии, чтобы поддержать глобальный переход энергетики на более «зеленое» и чистое производство — хотя они остаются небольшой долей портфеля компаний, так как их коммерческие выгоды менее защищены. Решение ВР, некогда классической «большой нефтяной» компании, вложить значительные средства в точки снабжения электроэнергией на внешних площадках, является прекрасным примером.
Нет никаких причин, по которым нефтегазовый сектор должен сталкиваться с эпохой возобновляемых источников энергии, с ограничением выбросов в мире, с электрифицированным транспортом или существенными изменениями в использовании энергии или структуре спроса на энергию. Большие сдвиги уже произошли в экспоненциальном росте добычи нефти и сланцевого газа (наряду с большим снижением затрат) и впечатляющими новыми методами извлечения в традиционных областях нефти и газа [1].
Впереди еще много событий. постоянно разрабатываются новые методы, а возможности постоянно расширяются. Это отражается на структуре энергетической отрасли. Как и везде, в то время как основные игроки будут адаптироваться и выживать (при условии, что они демонстрируют стратегическую гибкость), все время открываются новые ниши для небольших фирм, будь то на восходящем, среднем уровне или в районе распределения и розничного потребления.
Приложения искусственного интеллекта и новые возможности цифровых технологий также будут играть свою роль. По мере того, как открываются новые границы технологий, и такие системы, как улавливание и хранение углерода, утилизация водорода и хранение электроэнергии, становятся коммерчески жизнеспособными, они обеспечат не неудачи, а новые захватывающие возможности в рамках углеводородного сектора.
Результаты опроса Newsweek Vantage, основанные на реальных примерах и интервью с лидерами отрасли, показывают, как нефтегазовая отрасль использует технологические инновации — как в области энергетики, так и в более общих областях применения — чтобы стать более экономными, экологичными и устойчивыми. Масштаб инвестиций, которые нефтегазовые компании предпринимают в захватывающих технологиях, является одним из главных показателей того, что они действительно никуда не денутся в ближайшее время!
Эти технологии формируют операции отрасли и ее предложения, объединяя старые и новые методы и продукты, открывая ресурсы, которые ранее считались недостижимыми, и приводят к повышению эффективности и производительности — и все это при одновременном снижении воздействия операций и продуктов на окружающую среду.
В связи с большими данными и аналитикой данных в нефтегазовой отрасли стоит напомнить, что в настоящее время существует множество примеров исследовательских и опытно-конструкторских проектов, посвященных использованию больших данных в отрасли, но меньше примеров того, как большие данные используются на практике. Исследовательские проекты охватывали области применения в разведке, бурении, разработке резервуаров и технологий производства. Вот некоторые примеры: анализ огромных наборов микросейсмических данных с использованием платформы Hadoop1 для моделирования распространения трещины во время гидроразрыва; использование больших данных для оптимизации гравитационного дренажа с помощью пара и циклических операций с паром на резервуарах тяжелой нефти путем анализа данных из более чем 14 200 скважин на месторождениях долины Шеврон в долине Сан-Хоакин; и оптимизации производительности электропогружных насосов путем использования данных из более чем 200 миллионов журналов из 1649 скважин в течение одного года для оценки производительности электропогружных насосов и выявления чрезвычайных ситуаций, таких как перегрев и неудачные пуски [3].
Интернет вещей и электронный мониторинг
Технология «Интернет вещей» (подключение датчиков и устройств мониторинга через Интернет) может повлиять на будущую эффективность производства и прибыль нефтегазовой отрасли [5].
Технология «Интернет вещей» описывает расширение интернет-соединения между физическими устройствами и предметами быта. Эти устройства, оснащенные электроникой, возможностью подключения к Интернету и другими видами оборудования, такими как датчики, могут связываться и взаимодействовать через Интернет, где их также можно удаленно контролировать. В нефтегазовой промышленности устройства и датчики технологии «Интернет вещей» могут предоставлять данные в реальном времени, например, о машинах, трубах, хранении, транспортировке и безопасности сотрудников. Учитывая, что в течение следующего десятилетия общий объем воздействия на нефть и газ составит несколько сотен миллиардов долларов, неудивительно, что отрасль проявляет огромный интерес к использованию технологии «Интернет вещей».
Приложения интернета вещей в нефтегазовой отрасли, как и другие цифровые технологии, сосредоточены на повышении эффективности и безопасности. Например, благодаря интеграции технологии интернета вещей в морское оборудование сотрудники могут отслеживать и контролировать срок службы оборудования и другие элементы, которые могут повлиять на производительность, такие как высота волны, температура и влажность [5]. Применяя эти знания, компании могут эффективно поддерживать оффшорную платформу с помощью профилактического обслуживания, помогая обнаруживать поломки оборудования до того, как оно произойдет. Это приводит не только к повышению производительности при меньшем времени простоя, но и к улучшению результатов. Кроме того, это имеет то преимущество, которое устраняет необходимость физического присутствия и проверки в небезопасных морских условиях. Этот тип приложений пересекается с другими цифровыми технологиями, такими как автоматизация или анализ больших данных, и является хорошим примером того, как новые цифровые технологии могут быть интегрированы для достижения положительного результата.
Возможность сбора данных в режиме реального времени с помощью технологии «интернет вещей», если их направить в подходящую систему анализа данных, может иметь существенные преимущества в повышении эффективности, при этом даже ее незначительный рост приводит к заметному увеличению производства и, следовательно, прибыли. Добыча нефти, отслеживаемая в режиме реального времени с помощью встроенных датчиков, связанных с автоматизированными системами передачи данных, может позволить компаниям собирать информацию из активов в любом месте и принимать обоснованные оперативные решения. Например, компании могут адаптировать стратегию и решения по бурению в режиме реального времени на основе сравнения данных бурения в скважине в реальном времени и данных о добыче из близлежащих скважин. Этот тип сбора и интеграции данных может улучшить производство на 6–8 % [2].
Некоторые другие новые цифровые технологии, которые оказывают и будут оказывать влияние на то, как мы работаем в нефтегазовой отрасли, связаны с виртуальным трехмерным моделированием и технологиями дронов.
В случае с беспилотной техникой это может иметь огромные преимущества с точки зрения мониторинга и осмотра как недоступных, так и / или опасных нефтегазовых объектов. С использованием беспилотников визуальные проверки таких объектов могут проводиться удаленно, а высококачественные изображения передаются в реальном времени операторам дронов.
Несколько объектов могут быть проверены в течение нескольких часов, а не дней, в случае если проверки проводятся лично. Этот тип проверки беспилотников может затем выявить подлинные проблемы и направить команды для их немедленного решения, повышая эффективность за счет сосредоточения внимания на тех объектах, которые немедленно его требуют. Другим примером является осмотр / обслуживание факелов на море. Этот физический осмотр, труднодоступный и опасный, может потребовать остановки производства до его проведения, но при использовании технологии беспилотников этот осмотр может быть проведен в любое время, что экономит затраты и повышает безопасность.
В другом приложении беспилотники могут захватывать удивительные изображения обнажений горных пород, которые в сочетании с другими технологиями, такими как мобильные картографические данные (вертолет) и данные лазерного сканирования (обнаружение, идентификация и определение дальности с помощью света), могут быть привязаны к географическим координатам и обработаны для создания виртуальных моделей обнажений, которые могут служить очень полезным учебным пособием в классе. Кроме того, если данные могут быть получены из обнажения посредством физического осмотра, то эти виртуальные модели могут быть сделаны еще на шаг вперед, когда может быть сгенерирована точная трехмерная цифровая модель обнажения с высоким разрешением, которая может быть визуализирована и опрошена пользователем. Некоторые возможности получения данных из этих моделей и их визуализации включают извлечение трехмерных линий, которые могут демонстрировать клиноформы, тела каналов и осадочную структуру, геометрию трещин и разломов и границы фаций.
Понятно, что нефтегазовая отрасль начинает двигаться к будущему возрастающей оцифровки. Преимущества повышения эффективности, экономии затрат, повышения производительности и безопасности становятся очевидными, и компании, которые вкладывают значительные средства в развитие этих технологий, несомненно, получат выгоды в ближайшие годы. Те компании, которые уклоняются от такой технологии, вероятно, будут все больше отставать от новаторов в течение следующего десятилетия или около того.
Тем не менее, предостережение: как бы ни были эффективны новые технологии, на мой взгляд, важно, чтобы человеческий вклад не был потерян, и чтобы мы, профессионалы в области нефти и газа, не теряли своих основных навыков, и чтобы мы действительно понимали результаты цифровых технологий. Было бы слишком легко стать зависимыми от новых технологий, и во многих отношениях вы могли бы утверждать, что мы уже не можем без них обойтись. Однако технология терпит неудачу, и чем больше мы на нее полагаемся, тем больше последствия отказов. Мы должны продолжать подвергать сомнению и оспаривать результаты анализа и разрабатывать планы на случай непредвиденных ситуаций.
Литература:
- Багиров B. А. Нефтегазопромысловая геология, Баку, 2011, 254 стр.
- Жиляева, В. В. Анализ финансово-хозяйственной деятельности предприятий нефтегазовой отрасли. — М.: ИнФолио, 2019. — 224 c.
- Керимов, В. Ю. Методология проектирования в нефтегазовой отрасли и управление проектам. Учебное пособие / В. Ю. Керимов. — М.: ИНФРА-М, 2020. — 347 c.
- Технология «Интернет вещей” [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https https://www.iotforall.com/iiot-in-oil-gas-industry/ (дата обращения 29.05.2020).
- Mukhametov F. H. Improving the layout of the drill string for wells with large Zenith angles and horizontal sections in order to improve drilling performance. Ufa, 2016. 99 p.
