Перейти к основному содержанию

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ

Нефтегаз и цифровая трансформация

2 сентября – День работников нефтяной, газовой и топливной промышленности

Дрон летит над трубопроводом, ищет повреждения и передает видеокартинку на ноутбук оператора. Это не просто постановочная сцена с презентации главы Microsoft Сатьи Наделлы. Это уже реальность.

Сотрудничество компании Microsoft с представителями нефтегазовой сферы началось много лет назад, а сейчас становится особенно актуальным, поскольку цифровая трансформация давно стала для нефтяников необходимостью. Когда цены на энергоресурсы непредсказуемы, эффективность важна как никогда. Передовые решения требуются на всех этапах деятельности, включая разведку, добычу, переработку и транспортировку. И лучшее тому подтверждение – последняя новость об использовании мощностей Azure при создании в России «цифрового двойника» установки первичного фракционирования нефти.

«В нефтегазовой отрасли цифровая трансформация потенциально может принести гораздо большую выгоду, чем в ретейле и даже банковском секторе, который у всех на слуху, делится с нами один из создателей нового решения, технический специалист компании «Химтех» Евгений Бунин. Достоинство программных решений в легкости их развертывания в отличие от модернизации оборудования, которое может занимать долгие годы. Сейчас все компании заинтересованы в решении оптимизационных задач, в максимальном использовании всех ресурсов и активов».

Знаете ли вы

Я всегда думал, что добыть углеводородное сырье легко. Когда-то было еще легче, однако фонтанирующая нефть закончилась в бывшей Российской империи где-то лет сто назад. Это понятно, но даже теперь не нужно особенно стараться: бросил насос в озеро и качай.

И действительно, все примерно так и происходит, вот только мы имеем дело с пластом твёрдой породы, насыщенной водой, песком, газом, много чем, и где-то там еще есть углеводороды (порой это одна тонна на пятнадцать тонн воды). Этот пласт залегает на глубине от 2 км, и чтобы его достать, в скважину спускается насос высотой с многоэтажный дом (буквально), который в свою очередь представляет собой сложнейший узел из различного оборудования, труб и кабелей. А еще есть датчики, которые в режиме реального времени ведут мониторинг призабойной зоны, фиксируя как минимум температуру и давление. Минимальный и полноценный варианты интеллектуальной обвязки колонны по оснащенности отличаются так же, как простейший парктроник и беспилотный автомобиль.

Предупреждения о неполадках для оператора дрона на нефтегазовом объете

Новые решения появляются и на предварительном этапе геолого-разведочных работ, и в сферах нефтехимии и переработки, хранения и транспортировки углеводородов. Это актуально на старых, подверженных коррозии трубопроводах, на которых часто выходит из строя арматура, под которыми недружелюбно себя ведет вечная мерзлота, случаются незаконные врезки с целью воровства.

«Оборудование нефтехимических компаний оснащено большим количеством различных датчиков, объясняет Евгений Бунин. Постоянно фиксируются множество параметров, собирается Big Data, но эти данные еще вчера не использовались так эффективно, как могли бы, они еще не помогают принимать взвешенные решения. Получается, что первые шаги, которые можно делать на пути диджитализации нефтяной отрасли – это получение подсказок для оператора, создание ассистента».

Можно говорить долго, но вы, наверное, уже догадываетесь, что нефтегазодобыча одна из самых высокотехнологичных областей, сопоставимая с освоением глубокого космоса и расшифровкой генома. И это та сфера, где использование решений на базе Интернета вещей и искусственного интеллекта, доступных в Microsoft Azure, снижает риски, минимизирует влияние человеческого фактора, ускоряет реакцию на критические события.

Modern Workplace 2018 года

О российской нефтегазовой сфере пишут четыре десятка специализированных СМИ. И почти все в этом году посвящали статьи или даже целые выпуски теме цифровизации и интеллектуализации отрасли. Порой раздаются реплики об отставании России в вопросах внедрения инновационных решений, но, как прокомментировал Евгений Бунин, это не бесспорное утверждение:

«Мы работаем и с американскими, и с европейскими нефтяными компаниями, а также с Ближним Востоком, так что я могу сравнивать. Нам кажется, что предприятия в России порою гораздо серьезнее автоматизированы. Компании закупают гораздо больше различных устройств и датчиков, производят замеров. Россия серьезно ориентирована на внедрение решений, которые могут принести какую-то пользу и прибыль, хотя есть и недостаточно проработанные сферы. Мы видим, что за рубежом компании с большим интересом присматриваются к возможности перенести все сервисы в облако Microsoft, а в России к этому еще не пришли».

Любое предприятие не ограничено производственной площадкой, поэтому сегодня особенно важны инструменты для управления предприятием и решения для совместной работы сотрудников.

Международные партнеры Microsoft, такие как Honeywell и Rockwell Automation, создают на базе наших технологий специализированные предложения, которые можно кастомизировать под нужды нефтегазовых компаний.

Например, весной этого года Rockwell Automation обновила облачную систему FactoryTalk, которая использует технологию Microsoft Azure IoT для дистанционного мониторинга оборудования, архивации и отображения информации.

Honeywell предлагает использовать Microsoft HoloLens для обучения сотрудников нефтегазовых предприятий

Очень интересно использование Microsoft HoloLens для обучения, которое выходит на новый уровень благодаря цифровой трансформации. Об этом решении нам рассказал Алексей Зенкевич, руководитель подразделения Honeywell «Промышленная автоматизация» в России и странах Таможенного союза:

«Одна из серьезных проблем, с которой сегодня сталкивается нефтегазовая отрасль – это старение кадров и нехватка квалифицированных сотрудников. В этих условиях у компаний возникает необходимость ускоренного обучения нового производственного персонала. В качестве эффективного решения Honeywell предлагает симулятор на основе дополненной и виртуальной реальности Honeywell Connected Plant Skills & Safety Immersive Competency, в котором применяется единственный в мире голографический компьютер HoloLens от Microsoft и гарнитуры смешанной реальности Windows Mixed Reality. При использовании данной системы персонал отрабатывает навыки в интерактивной, максимально близкой к естественной среде и может безопасно изучать последствия принимаемых решений. Такой иммерсивный подход позволяет сократить время технического обучения на 60% по сравнению с традиционными методами».

Но если применение Microsoft HoloLens пока находится в начальной стадии, то решения для эффективной совместной работы уже используются вовсю. В середине августа компания Schlumberger, один из мировых гигантов в сфере нефтяного сервиса, выбрала в качестве цифровой основы платформу Microsoft 365, которая поможет повысить эффективность работы 100 000 сотрудников по всему миру.

Панорама предприятия компании «ТАНЕКО»«Цифровой двойник» в Azure

Одна из новостей этого лета вышла за пределы специализированных СМИ и ушла в широкое информационное поле. На нефтеперерабатывающем комплексе «Татнефти» компании «ТАНЕКО» и «Химтех» реализовали проект по созданию «цифрового двойника» установки фракционирования нефти. Пилотный проект уже позволил сэкономить миллионы рублей за счет использования прорывных технологий.

«Цифровой двойник» это цифровая копия, которая позволяет нам делать прогноз-предсказание, рассказывает Евгений Бунин. Сегодня можно проанализировать все, что происходит за 2-3 года использования конкретной установки, благодаря чему мы можем создать свою цифровую модель и найти полезные идеи. Мы используем свою термодинамическую модель, которая учитывает особенности имеющегося оборудования, его технологические режимы и уже сверху накладываем статистику. Благодаря этому мы можем получить дополнительный эффект, который может выражаться в повышении производительности установки или в повышении качества продукции, снижении побочных явлений. Все это напрямую отражается на экономике самой установки и всего завода».

В проекте используются технологии машинного обучения и искусственного интеллекта: обработка и анализ большого объема данных происходят на базе платформы Microsoft Azure.

«Мы не можем позволить себе сложную инфраструктуру, а Microsoft располагает легко масштабируемым готовым решением. Мы используем виртуальные машины в Azure, которые позволяют нам обрабатывать большой объем данных, соответствующий нуждам заказчика».

Использование готовой платформы позволяет в дальнейшем масштабировать проект и подключать новые сервисы, например инструменты аналитики PowerBI.

Происходящие сегодня процессы и используемые технологии гораздо сложнее, чем мы могли описать в этой короткой статье. Для всех компаний, работающих в нефтегазовой сфере, начинается увлекательная пора цифровой трансформации. Их продуктивность и прибыль зависят от новых технологий и сервисов, а значит от Microsoft и наших партнёров. Мы уверены, что День нефтяника в этом году станет толчком к развитию этой высокотехнологичной отрасли.