Цифровая нефтедобыча

8b1f195f7a4b43c6b8ec0f54ea4b4d3f.jpg

Нефтедобыча в Беларуси все больше погружается в недра «цифры». В этом году в производственном объединении «Белоруснефть» перешли на управление всем технологическим процессом с использованием интеллектуальной системы «Цифровое месторождение».

Добыча нефти, закачка воды, перекачка жидкости, подготовка и сдача нефти в трубопровод… Новая цифровая инфраструктура объединила все направления работ в добыче белорусской нефти. Администратор интеллектуальной системы «Цифровое месторождение» – центр интегрированных операций нефтегазодобывающего управления «Речицанефть» РУП «Производственное объединение «Белоруснефть». В объединении его уже называют мозговым центром отрасли.

  • ПАЗЛЫ СИСТЕМЫ

В интеллектуальной системе «Цифровое месторождение», кроме вполне традиционных для цифровых систем модулей – визуализации и отчетности, – есть и целый ряд специализированных.

— «Производственный учет»
В этом модуле отражаются все данные по добыче нефти и закачке воды, поступающие со всех белорусских нефтяных скважин. Сегодня здесь доступен посуточный учет добычи на каждой скважине. До внедрения «цифры» объем добытой нефти со скважины нефтяники считали только помесячно.

— «Интегрированный анализ»
Это модуль-аналитик, в котором после «закрытия суток» по нефтедобыче система на основе определенных алгоритмов оценивает результаты работы на каждой скважине. И если система «увидит» риски невыполнения заложенных планом показателей, она предложит мероприятия, которые позволят увеличить уровень добычи по скважине. Например, увеличение частоты работы насосного электродвигателя или проведение интенсификации. Выбор будет за специалистами центра.

— «Интегрированное планирование»
Здесь формируются планы мероприятий на месяц и год по управлению нефтяными месторождениями. После согласования с руководством они становятся уже «рабочим планом», выполнение которого отслеживается и при необходимости корректируется. В этом же модуле нефтяники видят, как на выполнении плановых показателей предприятия отражается каждый простой скважины.

— «Техническое обслуживание и ремонт»
Этот модуль представляет собой базу данных с полной информацией по всему оборудованию на системах сбора и энергообъектах. Система аккумулирует детальные сведения о каждом элементе – от модели задвижки и типа станка- качалки до станций управления. Это позволяет не только планировать техобслуживание, но и эффективно управлять материальными ресурсами: например, при ликвидации одного фонда помогает оперативно определить пригодное оборудование и переустановить его на другие объекты. Кроме того, в этом модуле в режиме реального времени ведут детальный мониторинг энергопотребления каждой скважины, что дает возможность анализировать удельные затраты электроэнергии на добычу и оценивать экономическую эффективность эксплуатации каждого актива.

— «Интегрированное моделирование»
Это – цифровой двойник месторождений, созданный внутри интеллектуальной системы «Цифровое месторождение». Здесь создаются высокоточные цифровые копии всех ключевых элементов нефтедобычи: пласта, скважины, систем сбора.

______________________________________________________

В основе цифрового двойника – гидродинамическая модель пласта, настроенная на исторические данные разработки объекта и всей инфраструктуры, а также детальная 3D-визуализация залежей нефти. Этот модуль позволяет нефтяникам не только строить достоверные прогнозы добычи черного золота, но и «реконструировать» в системе любые сценарии в нефтедобыче: от бурения новой скважины до увеличения общих объемов добычи.

______________________________________________________

Здесь автоматически оцениваются отклик пласта, риски роста обводненности, уровень пластового давления, подбирается оптимальное подземное оборудование и анализируется пропускная способность трубопроводов, выявляя потенциальные узкие места по коммуникациям или возможностям пласта. Важнейший компонент модуля – система виртуального расходометрирования, которая каждые 4 часа на основе оперативных данных рассчитывает дебит скважин, сравнивает его с эталонными показателями и мгновенно сигнализирует о любых отклонениях, будь то проблемы с насосным оборудованием, изменения в пласте или ошибки в данных.

  • ПУТЬ ДАННЫХ

В интеллектуальную систему данные с более чем 800 нефтяных скважин, расположенных в Беларуси, передаются в режиме, близком к реальному времени. Специальные датчики, установленные как на поверхности скважины, так и внутри, снимают показания ежесекундно. Вся эта информация поступает в модем-контроллер, который посредством GSM-связи или радиоканала транслирует данные в интеллектуальную систему.

Есть информация, которую в систему вносят уже сами работники нефтегазодобывающего управления. Доля ее незначительная – не больше десятка из тысяч показателей. Это информация по выполнению определенных видов работ по скважинам, которые с помощью телеметрии получить не представляется возможным. Например, отбор проб жидкости или сведения о некоторых технологических операциях операторов на скважине. На данный момент, чтобы увеличить скорость передачи таких данных, «Белоруснефть» создает приложение «Мобильный обходчик», которое даст возможность работникам самостоятельно вносить сведения в систему, а не передавать их диспетчерам, как это делается сейчас.

«Обновление данных в системе происходит автоматически каждые 5 секунд, но при необходимости операторы системы по запросу могут получить и еще более оперативную информацию», – рассказывает заместитель начальника управления по геологии и разработке месторождений, начальник центра интегрированных операций НГДУ «Речицанефть» ПО «Белоруснефть» Дмитрий Сердюков.

Интеллектуальная система интегрирована с исторической базой данных, которая содержит информацию с 1965 года – самого начала истории белорусской нефтедобычи. ИС «Цифровое месторождение» работает во внутреннем контуре. И проникнуть в нее извне невозможно. В НГДУ подчеркивают: все узкие места под контролем управления цифровизации «Белоруснефти» выявили еще на этапе тестирования системы и впоследствии устранили без ущерба для производственного процесса.

  • МАРШРУТ СОЗДАНИЯ

______________________________________________________________

Интеллектуальная система «Цифровое месторождение» в стратегии цифрового развития «Белоруснефти» – это первый проект такого уровня. И чтобы воплотить его в жизнь, был проделан путь длиною почти 5 лет.

______________________________________________________________

Как рассказал руководитель центра интегрированных операций Дмитрий Сердюков, к цифровизации процессов нефтедобычи в ПО «Белоруснефть» подошли в 2020 году. Начали с комплексного аудита производственного объединения, для проведения которого привлекли стороннюю организацию. Оценив все бизнес-процессы, подрядчик выдал рекомендации, которые легли в основу технического задания на создание будущей интеллектуальной системы.

Следующим шагом стал выбор разработчика. Тендер выиграла российская компания. «Ей отдали предпочтение, так как компания уже имела опыт разработки решений для нефтедобычи и ее бизнес-аналитики были хорошо знакомы с отраслевой спецификой», – отмечает руководитель центра интегрированных операций.

Разработчик сформировал для «Белоруснефти» детальный концепт будущей системы, а под бизнес-процессы подобрал «коробочные» решения, которые предстояло адаптировать под нужды белорусских нефтяников. Эту работу «Белоруснефть» провела уже силами и сторонних подрядчиков, и своими – управлением цифровизации производственного объединения. 

Следующим этапом стало тестирование всех бизнес-процессов. В первую очередь – функциональное: оценили корректность работы самого функционала. После – интеграционное: проверяли уже как информация с датчиков систем телеметрии поступает в систему и отображается в разных модулях.

И наконец, в 2023 году приступили к опытной, а затем и промышленной эксплуатации системы. Ее вводили в две очереди. Изначально – в цехе добычи нефти и газа № 1, объекте, расположенном ближе к Речице. Через год, в середине 2024 года, – на всей инфраструктуре нефтедобычи. И уже 2025-й стал для НГДУ «Речицанефть» первым годом, в котором все управление нефтедобычей ведется в единой системе.

  • ПРЕОБРАЗОВАНИЕ

Главная цель, которую преследовали нефтяники, внедряя интеллектуальную систему «Цифровое месторождение», – увеличить добычу нефти и уменьшить себестоимость добычи.

«За счет более оперативной передачи данных и быстрого принятия решений нам удалось сократить время простоя скважин минимум в 2 раза, – говорит руководитель центра интегрированных операций. – Закономерно увеличилась и нефтедобыча».

На протяжении всего периода использования интеллектуальной системы ежемесячные планы по добыче черного золота перевыполняются. «В 2025 году уже удалось получить 7 тыс. тонн «дополнительной» нефти, добычу которой провели по мероприятиям, предложенным исключительно интеллектуальной системой, – отмечает Дмитрий Сердюков. – За счет более рационального подхода к ресурсам снизилась и себестоимость нефтедобычи».

Из косвенных преимуществ внедрения системы – изменение качества получаемых данных. «Практика показала, что сведения, полученные из первоисточника и прошедшие валидацию, являются достоверными и качественными. Мы имеем корректную информацию, которая позволяет лучше принимать управленческие решения», – подчеркивает руководитель центра.

Внедрение интеллектуальной системы повлекло изменения в режиме работы как специалистов НГДУ «Речицанефть», так и других управлений производственного объединения «Белоруснефть».

_______________________________________________________________

Уже через три месяца после внедрения первого промысла системы стало очевидно: нужна реорганизация самой производственной структуры. Например, в ночные смены недостаточно только начальников смен – для оперативного принятия решений по возникающим производственным вопросам нужны и более узкие специалисты. В режим 24/7 перевели геологов и технологов, увеличили количество промыслового персонала для работы в круглосуточном режиме

______________________________________________________________

Круглосуточные дежурства на дому организовали у специалистов некоторых смежных управлений – например, электриков.

В белорусской нефтедобыче на смену эпохе «железа» пришла эпоха данных. Как говорят в «Белоруснефти», цифровая трансформация изменила не только ритм предприятия, но и саму профессию. Теперь главный инструмент для добычи черного золота – не физическая сила, а мощь цифровой аналитики.

Анастасия МАНУИЛОВА