Нефтегаз не любит громких новостей

Нефтегазовая индустрия в последние несколько лет испытывает серьезные сложности: биржевые цены на углеводороды нестабильны и нередко близки к минимальным отметкам, месторождения с легкоизвлекаемыми запасами неумолимо истощаются, растёт популярность «зелёной» энергетики… Однако именно дефицит свободных средств побуждает и мировые, и российские нефтегазовые компании делать осознанную ставку на цифровую трансформацию. Об этом нам рассказал Андрей Ванюков, директор по продаже решений в компании Emerson.

Для России нефтегазовая отрасль — один из столпов экономики. И речь тут вовсе не о пресловутой «трубе»: помимо производства топлива, без газа и нефти невозможно развитие различных производственных отраслей, прежде всего нефтехимической и химической промышленности. Тем не менее, именно спрос на углеводородное топливо определяет биржевую цену нефти, от которой, в свою очередь, зависят выручка добывающих и перерабатывающих компаний, их рентабельность, возможность формировать инвестиционные бюджеты и внедрять новые технологии. Вот почему в будущем 2021 г. задача внедрения цифровых технологий встанет перед нефтегазовыми предприятиями особенно остро.

Тревожные тенденции добычи

К концу непростого 2020-го цена барреля нефти вернулась к более или менее комфортному уровню 40 долл., однако, на нефтегазовые компании России продолжают воздействовать и другие не самые благоприятные факторы. Помимо снижения квот на добычу, Минфин предложил отменить налоговые льготы на добычу сверхвязкой нефти уже с 1 января. Очевидно, что это серьезно замедлит развитие данного направления в целом, поскольку тяжёлая нефть чрезвычайно требовательна к инвестициям в инфраструктуру и в технологии.

Андрей Ванюков: «Помимо отмеченных факторов, обуславливающих кризис, нефтегазовая отрасль подвержена воздействию со стороны активно развивающихся сегодня «зелёных» энерготехнологий. В первую очередь — водородных. Успехи на этом направлении могут уже в среднесрочной перспективе оказать сдерживающее влияние на нефтегазовую отрасль».

За переработку без коррозии

Лёгкая высококачественная нефть из Западной Сибири постепенно иссякает. На смену ей вынужденно приходит более тяжёлая, сернистая нефть из месторождений Татарстана, из скважин близ Оренбурга, Астрахани и т. д. И хотя технологии переработки тяжелой нефти хорошо известны, они требуют для своей реализации дополнительных инвестиций. Подавляющее большинство российских нефтеперерабатывающих заводов создавались преимущественно в середине прошлого века и ориентированы как раз на легкую низкосернистую нефть. Переоборудовать же их для переработки более тяжелой и высокосернистой нефти — задача непростая.

Андрей Ванюков: «Сернистые включения в нефть в процессе переработки образуют высокоагрессивные среды, которые разъедают технологические аппараты и трубопроводы. Это может привести не только к снижению объемов производства, более частым ремонтам и остановам для замены оборудования, но и к крупным неприятностям вплоть до экологической катастрофы. Не прибавляют оптимизма и кадровые проблемы предприятий. Например, уход на пенсию опытного персонала».

Безлюдная оптимизация

Даже если решить проблему с обучением нового персонала, условия труда на предприятиях, перерабатывающих нефть, продолжают оставаться тяжелыми для человека, считает Андрей. Минимизировать присутствие людей на территории технологических предприятий, оградив их таким образом от вредных воздействий, — вот очевидное приложение цифровой трансформации в нефтегазовой отрасли, которое позволит осуществлять объективный непрерывный контроль состояния технологического оборудования и не подвергать здоровье сотрудников рискам.

Андрей Ванюков: «Мы предлагаем исключение человеческого фактора — там, где это возможно, — за счёт внедрения дополнительных средств измерения и аналитических платформ, которые помогут безопаснее и эффективнее управлять производством. Так, в последнее время в нефтепереработке высоким спросом пользуется мониторинг коррозии. Определённые устройства в режиме онлайн позволяют контролировать как саму коррозионную активность среды, так и толщину стенок трубопроводов и технологических аппаратов. И если фиксируется активный рост коррозии, оперативно предпринимаются действия для нормализации ситуации.

В результате заказчикам удаётся перейти от плановых ремонтов, допустим, раз в три года, к более продолжительным межремонтным интервалам: 4-5 лет. Это объективно даёт колоссальный экономический эффект».

Меньше топлива — больше цифры

Разговор постоянно вращается вокруг примеров оптимизации. Одна из основных статей расходов на нефтеперерабатывающем предприятии — топливо, сжигаемое для подогрева идущей на переработку нефти. Это высокотемпературный процесс, а учитывая значительные объёмы производства, – энергоемкий. Поэтому требуется сжигать немало газа или иным образом повышать температуру сырой нефти. Оптимизация тут довольно очевидна: перед подачей нефти в колонну её пропускают через блоки теплообменников, в одну секцию которого подаётся, как правило, горячий продукт, а в другую — собственно сырая нефть, нуждающаяся в подогреве.

Андрей Ванюков: «Крупные нефтеперерабатывающие компании — Exxon Mobile, Shell и другие –  с недавнего времени очень много уделяют внимания непрерывному мониторингу состояния и эффективной работе теплообменников. Мы тоже идем по этому пути. Эффект виден в масштабе предприятия или даже нескольких предприятий разом. Специалистам в реальном времени доступна информация о состоянии и режимах работы всех контролируемых теплообменников.

Реализовывать такой мониторинг можно в том числе и на базе облачных технологий, в частности, облака Azure. В результате небольшое приложение позволяет эксперту в любое время иметь оперативную информацию об эффективности работы нескольких предприятий. От этого, в свою очередь, зависит оперативность принятия управляющих решений — планировании и балансе производства, связанного, скажем, с мероприятиями по очистке теплообменников на одном из предприятий компании. Как утверждают представители Exxon, они лишь за счёт реализации мониторинга теплообменников через облачное приложение получают экономический эффект в несколько миллионов долларов ежегодно».

Гибридное будущее

Когда речь заходит о масштабных географически распределенных структурах, единственным логичным решением становятся гибридные ИТ-системы, уверен Андрей Ванюков. Они могут связать воедино ЦОД заказчика, сервера, датчики на удаленном объекте и безграничные гибкие облачные ресурсы, способные выдавать необходимые мощности для регулярных или нерегулярных аналитических задач.

Андрей Ванюков: «Более продвинутые цифровые решения используют статистический анализ и искусственный интеллект. И наиболее логичным представляется их размещение в облаке с его практически бескрайними вычислительными ресурсами. У Emerson такая платформа есть, и она весьма востребована. Думаю, что именно за подобными платформами будущее, поскольку они точнее любого современного специалиста прогнозируют остаточный ресурс работы технологических аппаратов, установок, оценивают качество функционирования отдельных технологических цепочек и завода в целом».

Оптимистичный взгляд на Россию

«Зелёная» энергетика в отечественных реалиях в обозримой перспективе вряд ли найдёт экономическое обоснование — по крайней мере, пока стоимость газа для российских потребителей продолжит оставаться примерно вдвое ниже, чем для европейских. Но газ — это не только топливо, но и сырьё для других отраслей, для той же химии, которая позволяет при низкой стоимости сырья производить чрезвычайно конкурентные на мировом рынке минеральные удобрения. Чем активнее продолжит расти население планеты, тем более значимым будет становиться агросектор — вот один из примеров диверсификации экономики.

В результате даже после тотального перехода к «зелёной» энергетике нефтегазовая отрасль продолжит поступательное развитие, пусть и в несколько измененном виде. И без цифровых технологий ей точно уже будет не обойтись.

Андрей Ванюков: «В российской нефтегазовой индустрии процессы автоматизации и цифровизации объективно идут, просто у разных компаний с разными темпами. Большинство предприятий в нынешних экономических реалиях предпочитает планировать на краткосрочную перспективу, вкладываться в поддержку операционной работы установок.

То, что внедряют прямо сейчас, нацелено на максимально быстрый возврат инвестиций и безопасность на производстве, что, с одной стороны, безусловно верно. Однако, не менее важно внедрение аналитических платформ, систем автоматизации рабочих процессов и прочих современных технологий, эффект от которых всем понятен, но его сложно оценить в краткосрочной перспективе. Ведь со временем те компании, которые слишком надолго задержатся на старых рельсах, просто не смогут конкурировать с более совершенными и высокотехнологичными предприятиями, входящими в «верхний квартиль»».

Трансформация без огласки

Лет пять назад, при высоких ценах на нефть, в нефтегазовой отрасли активно обсуждались такие темы, как безлюдные цифровые месторождения, предполагающие максимальную автоматизацию добычи в суровых условиях и лишь редкие краткосрочные вахты. Но пока большинство компаний не в состоянии позволить себе крупные долгосрочные инвестиции. Поэтому два наиболее актуальных направления цифровой трансформации в нефтегазовой отрасли сегодня — это безопасность и повышение эффективности производства.

Андрей Ванюков: «Компании, которые занимаются разведкой и добычей, стремятся сократить капитальные вложения в обустройство новых месторождений. Это приводит к разработке временных рабочих городков, модульных систем, которые можно быстро и недорого привезти, развернуть — и в отдельных случаях при низких дебитах или из-за других факторов, так же оперативно свернуть и перевезти на другую перспективную точку.

Для таких применений полностью оправдано использование беспроводных датчиков как при обвязке скважин, так и на объектах подготовки нефти. Датчики легко устанавливаются и автоматически настраиваются, образуя сеть, и передают технологические данные (температура, давление, уровень и пр.) на протяжении 8-10 лет без дополнительных источников питания. Это обеспечивает огромную экономию средств за счёт отсутствия необходимости не только строить линии электропередач в условиях вечной мерзлоты, но и экономить время и деньги при вводе в эксплуатацию и последующем обслуживании.

Могу также сказать, что отсутствие в публичном пространстве сообщений о каких-то особенно значимых успехах нефтегазовой цифровизации вовсе не означает, что их нет. Просто оставлять без громких анонсов какие-то свои внедрения, достижения (и тем более неудачи) — это общемировая практика в нашей отрасли. Инвестиции здесь требуются внушительные, вероятность раскрытия конкурентных преимуществ значительна. Поэтому даже если вы не получаете никаких новостей о цифровой трансформации в нефтегазовой отрасли, — будьте уверены, она там идёт».