Крупнейшие энергетические компании все больше вкладываются в развитие собственных цифровых технологий и программных продуктов. Наличие собственных софтов гарантирует им надежное хранение данных и минимизирует риски информационных атак. Кроме того, бесперебойный доступ к цифровым технологиям, повышение собственного технологического потенциала – одна из ключевых задач, стоящих перед отраслью сегодня.
Предыстория вопроса
Отсутствие возможности напрямую наблюдать процессы, происходящие под землей при добыче нефти и газа обуславливает широкое применение нефтегазовыми компаниями сложнейшего математического моделирования. Объекты, с которыми они работают, как правило находятся на глубине 2-3 километра от поверхности земли, и физической возможности напрямую увидеть, что именно там происходит, фактически нет. Безусловно, современное геофизическое оборудование позволяет точечно исследовать свойства геологического тела, в котором залегает нефть, но чтобы собрать всю информацию воедино и представить, как именно будут протекать процессы, связанные с ее добычей, необходимо обратиться к математической модели процесса и ее непосредственной реализации в виде программного обеспечения.
Например, при добыче нефти используются добывающие скважины, по которым нефть поднимается на поверхность, и нагнетательные скважины, по которым в нефтяной пласт закачивается вода для поддержания давления и вытеснения нефти. Однако физической возможности проконтролировать, как вода и нефть фильтруются по пласту, везде ли нефть хорошо вытесняется водой, просто не существует. И в этом случае на помощь снова приходит математическое моделирование, по результатам которого инженеры уже могут прогнозировать и предполагать, что именно там происходит.
Еще один ярчайший пример – гидроразрыв пласта. По сути это процесс создания искусственных трещин с последующим заполнением их высокопроницаемым веществом – пропантом. Это технология позволяет при грамотном применении многократно повышать продуктивность скважин и разрабатывать трудноизвлекаемые запасы нефти и газа. По результатам многочисленных лабораторных экспериментов инженеры в целом представляют, как этот процесс происходит, однако из-за отсутствия возможности прямого наблюдения этого процесса в пластовых условиях, для контроля процедуры ГРП они прибегают к цифровым моделям. Среди всего многообразия моделей протекания процесса ГРП обычно выбирается наиболее физически достоверная модель, без избыточного и необоснованного усложнения физики процесса, что позволяет проводить вычисления в разумные сроки и делает моделирование действительно рабочим инструментом. В области моделирования ГРП к таким моделям можно отнести модель образования одиночной трещины, которая широко используется в современных зарубежных и отечественных программных продуктах для моделирования ГРП. Моделирование позволяет инженерам провести гидроразрыв таким образом, чтобы создать трещину в целевом пласте и при этом не задеть ненужные водоносные пласты.
И если еще недавно все цифровые модели в России строились преимущественно на иностранных программных комплексах, что с одной стороны осложнялось внешнеполитической обстановкой, с другой – не позволяло компаниям создать полный научный цикл внутри, то сейчас подобные разработки есть уже у отечественных лидеров рынка.
Лидеры цифровизации
На минувшей неделе компания Роснефть анонсировала «дорожную карту» по полному замещению к 2025 году зарубежных разработок в части геологического программного обеспечения. Как сообщают представители компании, уже сейчас доля российского ПО в области разведки и добычи нефти достигает 48%. Специалистам компании по факту уже удалось заместить большинство мировых разработок за исключением некоторых узкоспециализированных софтов. Фактически Роснефть стала единственной в России компанией, обладающей собственной линейкой программного обеспечения, охватывающей все основные этапы разведки и добычи нефти.
Как сообщают представители компании, работа над собственными цифровыми технологиями ведется в рамках стратегии цифровизации. Так например, уже с 2018 года все гидроразрывы пласта производятся подразделениями Роснефти при полном моделировании процесса на собственном программном обеспечении. Программный комплекс «РН-ГРИД» обеспечивает выполнение всех операций и инженерных расчетов, включая загрузку и визуализацию исходных данных большого объема, создание геомеханической модели пласта, анализ диагностических закачек, расчет дизайна гидроразрыва и анализ фактически проведенных операций с использованием обширной базы данных технологических жидкостей и пропантов. Это наукоемкое программное обеспечение, в создание которого были вовлечены различные специалисты научных и производственных подразделений Роснефти – физики, математики, программисты, инженеры по ГРП.
Цифровая стратегия «Роснефти» подразумевает дальнейшее развитие IT-систем, в том числе и работу в области искусственного интеллекта. Но уже сейчас в компании говорят о том, что смогут полностью обеспечить технологическую независимость нефтегазовой промышленности в части специализированного ПО.