Использование современных технологий в нефтегазовой отрасли

Введение

В современных условиях эффективное управление нефтегазовым предприятием требует использования разнообразных методов и инструментов с целью достижения ясно поставленных задач при минимальных затратах. Информационные технологии играют важную роль в управлении нефтегазовыми предприятиями, обеспечивая систематический сбор данных и предоставляя основу для организации и совершенствования процессов добычи, переработки, производства и управления с целью достижения конкурентных преимуществ на рынке. В настоящее время, нефтегазовые компании все больше прибегают к использованию цифровых технологий, которые позволяют оптимизировать операции, улучшать эффективность и снижать затраты, а также внедрять новые и улучшать существующие процессы одновременно.

В данной работе рассматриваются новые информационные технологии, которые требуется внедрить и полностью интегрировать в операции организаций. Важно, чтобы предприятия и их бизнес были поддержаны информационными технологиями, которые открывают новые возможности и позволяют развиваться, улучшаться и получать максимальную выгоду от них. Основной целью исследования является изучение потенциала применения информационных технологий в нефтегазовой промышленности, а также анализ зарубежного опыта внедрения современных технологий в данной отрасли. В результате работы ставится задача определить влияние цифровых технологий на нефтегазовую промышленность.

Основная часть

Рассматривая важные современные технологии, применяемые в нефтегазовой промышленности, следует отметить Интернет вещей (IoT). Интернет вещей является значительным технологическим прорывом за последние несколько десятилетий. Он позволяет осуществлять подробный мониторинг оборудования, транспортных средств и машин, что ценно для оптимизации операций. Кроме того, важным является анализ собранных, агрегированных и анализируемых данных [2]. Уже сейчас многие компании используют беспилотники для обнаружения различных проблем, аварий и утечек. Это значительно снижает риски и повышает безопасность производства и транспортировки, а также помогает сэкономить значительные средства. Ожидается, что использование Интернета вещей в данной отрасли вырастет до 43,48 миллиарда долларов к 2024 году. Среднегодовой темп составляет 21,86%, что обеспечивает доходность в размере 1,2% (рис. 1) [6].

Рис. 1. Мировой доход от IoT в энергетическом секторе

Направления использования могут включать:

1. Диагностика и обслуживание в нефтегазовой промышленности
2. Повышение производительности труда
3. Логистика и ее оптимизация в нефтегазовой промышленности
4. Запасы и их управление в нефтегазовой промышленности
5. Вопросы оптимизации производства
6. Повышение безопасности и другие.

Инвестиции в IoT обеспечивают устойчивое и эффективное развитие с соблюдением стандартов качества и гарантий безопасности. В настоящее время нефтегазовым компаниям необходимо использовать IoT со всеми преимуществами данного направления.

Невозможно не отметить построение цифровых моделей – современную технологию, которая широко внедряется в настоящее время в нефтегазовую отрасль. При использовании таких цифровых моделей с анализом данных становится возможным делать прогнозы, оценивать вероятность результатов определенной деятельности и направлять усилия в нужное место [4]. Количество цифровых месторождений в мире уже достигло 240 [3]. Лидерами по внедрению цифровых технологий являются компании «BP», «Shell», «ExxonMobil».

Еще одна инновационная технология – дополненная реальность (AR). Наравне с блокчейном искусственным интеллектом, огромный потенциал для развития нефтегазовой отрасли имеют технологии дополненной реальности. Буквально с каждым днем они все больше используются в обучении персонала, а также для моделирования и отработки различных ситуаций. AR-технологии помогают повысить уровень информированности сотрудников «в поле», с помощью визуализации данных об объектах – например, режимах работы скважины или инструкций, при этом значительно снижается количество ошибок и ускоряется принятие решений [1]. Так, специалисты «Башнефти» совместно со специалистами научного института «РН-БашНИПИнефть» (входят в периметр «Роснефти») разработали учебные AR-тренажеры на основе передовой технологии дополненной реальности.

Технология дополненной реальности открывает новые возможности в обучении производственного персонала в нефтегазовой сфере. Ее главным преимуществом является демонстрация принципов работы сложных агрегатов, узлов и процессов с помощью виртуального моделирования производственных условий и сценариев, а также полная автоматизация обучающего процесса. Такой формат обучения способствует получению практического опыта, повышает интерактивность обучения и снижает вероятность ошибок на реальном производстве. Учебный комплекс позволяет контролировать и анализировать действия обучаемого, собирать статистику по выполнению заданий в режиме реального времени и проводить индивидуальную корректировку обучающих программ на основе статистики наиболее часто совершаемых ошибок (рис. 2) [5].

Рис. 2. Пример работы учебного AR-тренажёра ПАО АНК «Башнефть»

Использование дополненной реальности позволяет осуществлять удаленное консультирование специалистов и технического персонала при выполнении ремонтных работ. Эта технология показывает, какие работы необходимо выполнить, предоставляя рекомендации по ремонту оборудования и во время его эксплуатации. Мировой лидер по разработке, производству и распространению буровых и ремонтных установок итальянская компания Drillmec, внедрила дополненную реальность в повседневную работу сотрудников, выполняющих задачи по техническому обслуживанию, контролю и ремонту оборудования в удаленных от предприятия районах (рис. 3).

Рис. 3. Дополненная реальность, используемая компанией Drillmec, на основе решений компании Overit

Сейчас растет популярность еще одной технологии – блокчейна и смарт-контрактов. Блокчейн – это распределенная децентрализованная книга, организованная в виде цепочки блоков. Каждый блок в цепочке имеет хэш предыдущего блока с определенным временем. Смарт-контракт – это протокол или контракт электронной транзакции, который содержит наборы правил, установленных написанным кодом на специальном языке, и работает в распределенной сети блокчейн. Схема использования смарт-контракта с блокчейном представлена на рисунке 4. Когда покупатель отправляет деньги по контракту, они замораживаются, не отправляясь продавцу до тех пор, пока не будут выполнены все условия контракта. Когда все условия контракта соблюдены, контракт приобретает ценность, средства передаются продавцу в соответствии с правилами транзакции, а контракт отправляется в блокчейн. Таким образом, контракты подписываются и вносятся в общий реестр, где каждый участник сети может просмотреть информацию о контракте (рис. 4).

Рис. 4. Схема блокчейна со смарт-контрактами

Цепочка поставок в нефтегазовой отрасли требует огромных усилий по отслеживанию поставок с точными параметрами состояния продукта, что требует большой административной работы. Надзор, соответствующий контроль и потенциально важные данные могут быть введены неточно или с ошибкой, что делает традиционную цепочку поставок более сложной и дорогостоящей. Затраты и усилия можно легко сократить с помощью блокчейна и Интернета вещей.

В сложный процесс энергетических транзакций вовлечен широкий спектр заказов и документов, таких как отгрузочные документы, что делает этот процесс более дорогим и длительным. Поскольку смарт-контракты используются в качестве держателя определенных данных, важных для заинтересованных сторон, нет необходимости вести учет таких документов, если будут использоваться блокчейн и смарт-контракты.

Нефтегазовые компании или специальные организации вкладывают время, деньги и усилия, чтобы обеспечить доступ ко всем документам для всех заинтересованных сторон. Блокчейн полностью прозрачен, и заинтересованные стороны могут точно отслеживать все необходимые данные [8].

Для планирования ресурсов в нефтегазовой промышленности важно обратить внимание на внедрение систем ERP. ERP (Enterprise Resource Planning) представляет собой стратегию организации, объединяющую производство и операции, управление человеческими ресурсами и финансовое управление. Прежде всего, это информационная система, которая позволяет хранить, обрабатывать и анализировать большую часть критически важных данных для работы. У каждого предприятия своя структура. Такая структура является многомерной и может быть разделена на взаимосвязанные и взаимозависимые подструктуры, которые могут рассматриваться как независимые. Это значительно упростит сам процесс управления, позволит своевременно собирать, обрабатывать и анализировать необходимую информацию для принятия правильного решения [10].

В условиях развития рынка, сложности его инфраструктуры, конкуренции информация сама по себе является стратегическим ресурсом. Целью систем ERP является интеграция всех сфер деятельности в единую модель. Эта модель объединяет все данные и процессы и обеспечивает полную оптимизацию ресурсов и всего предприятия. Это обширная база данных критической информации для предприятия, объединенная в единый продуктивный механизм.

Заключение

Нефтегазовая промышленность находится на пути цифровой трансформации с целью полного использования своих активов и оптимизации операций в области добычи, переработки, распределения ресурсов и управления бизнесом. Развитие цифровизации производства и информатизации деловых процессов в этой отрасли показывает взаимное влияние информационных технологий, производственных операций и бизнес-процессов. Существует множество различных современных концепций для внедрения процессов цифровой трансформации [9].

Существует широкий спектр современных концепций для реализации процессов цифровой трансформации. С использованием инструментов больших данных можно осуществлять поиск, сбор и анализ данных, способствующих достижению поставленных целей. Применение промышленного интернета вещей позволяет повысить эффективность производственных операций. Облачные технологии помогают обработать цифровые данные. Технологии блокчейн и смарт-контрактов улучшают работу предприятия, упрощают финансовые операции и позволяют осуществлять систему управления через мониторинг всех внутренних и внешних операций. Применение искусственного интеллекта помогает в обучении и решении проблем. Современные информационные технологии и интеллектуализация позволяют осуществлять мониторинг и оптимизацию, предотвращать инциденты, повышать безопасность сотрудников, обеспечивать безопасность промышленного интернета вещей (IoT), оптимизировать цепочку поставок. Они также создают прозрачную структуру безопасности, обеспечивают полный контроль соответствия стандартам и управление рисками, позволяют диагностировать удаленное оборудование и обрабатывать данные в режиме реального времени [7].

Таким образом, внедрение инноваций в нефтегазовых предприятиях имеет потенциал повысить эффективность труда, снизить затраты производства, улучшить качество продукции, ускорить время выхода на рынок и достижение лидирующих позиций.