Цифровой двойник нефтегазового месторождения на платформе AVIST Oil&Gas: опыт ITPS
Технология цифрового двойника (digital twins) все шире применяется ведущими нефтегазовыми компаниями. Эта популярность продиктована производственной необходимостью. При правильном внедрении и интеграции с существующими бизнес-процессами цифровой двойник становится важнейшим прикладным инструментом для интегрированных команд управления производством, таких как ЦУД (центр управления добычей) и ЦИО (центр интегрированных операций). Его основное назначение – сформировать технологическое и экономическое обоснование для мероприятий, запланированных или уже проводимых на фонде (скважин), основанное на многовариантных сценарных расчетах.
Как эффективнее использовать этот инструмент – вопрос открытый и обсуждаемый. По сути, лучшее положение на рынке занимает та компания, которая может поставить процессы получения экономической выгоды на поток и быстрее других принимать управленческие решения, быстрее находить для них обоснования, производить достоверные расчеты и выбирать правильные пути развития. Следовательно, самый короткий путь к эффективности заключается в ускорении процессов работы с цифровыми двойниками на базе интегрированных моделей.
Анализируя результаты моделирования различных сценариев разработки и добычи с учетом заданных ограничений, нефтегазовый актив может повысить объем добываемого сырья на 1-2% только за счет гибкого управления технологическими режимами работы скважин, наземного оборудования и других элементов инфраструктуры. Практический пример: с помощью цифрового двойника была выполнена оценка годового плана добычи 3900 тыс. м3. Мы просчитали эффект от запланированных мероприятий, и результат составил всего 3594 тыс. м3. В результате многовариантных сценарных расчетов были выявлены 132 потенциальные скважины для корректировки технологических режимов, и дальнейший расчет сценариев добычи при скорректированных режимах показал, что месторождение может обеспечить 3981 тыс. м3 сырья в год. Это позволило не просто сохранить рентабельность актива, но и максимизировать добычу.
Однако для получения такого эффекта недостаточно внедрения цифровых инструментов. Необходимо выстроить концепцию «умного» управления добычей, основанную на аналитических расчетах. В этой парадигме интегрированная модель служит основой для цифрового двойника, при условии, что она обладает достаточной сходимостью и регулярно наполняется геолого-геофизическими и промысловыми данными, учитывает интегрированные планы мероприятий, а также аккумулирует исторические данные.
Экономический эффект от внедрения цифрового двойника просчитывается заранее. Один из наших недавних проектов позволил оптимизировать режимы работы 600 скважин и увеличить объем добычи. Ожидаемый экономический эффект от использования технологии составляет 3,3 млрд рублей до 2030 года. Дополнительная накопленная добыча предприятия превысит 800 тыс. тонн нефти и 1,3 млрд м3 газа. Это не самый крупный проект: мы работали с активами, включающими до 1700 скважин, где были достигнуты заданные бизнес-результаты, выраженные в оптимизации режимов добычи, снижении расходов газлифтного газа, наведении системного порядка в данных (от этого зависит качество расчетов, а значит – и результат мероприятий).
Как правило, внедрение и применение цифрового двойника представляет собой трудоемкий многоступенчатый процесс, требующий значительных усилий и ресурсов, однако недоборы и риск невыполнения плана по добыче зачастую служат мощными стимулами для компаний, вставших на путь цифровой трансформации.
Группа компаний ITPS разработала подход, который позволяет пройти этот путь быстрее и легче. Все необходимые процессы и цифровые решения (по крайней мере, на первом этапе) можно предоставить в формате комплексного цифрового сервиса, что позволяет нашим партнерам быстрее получить в распоряжение все необходимые инструменты и выйти на эффективные бизнес-кейсы. Обычно наши партнеры делают первые шаги и получают первые бизнес-эффекты в течение 6–8 месяцев. Они быстрее приходят к пониманию, каким образом необходимо выстроить взаимодействие подразделений, как перестроить работу с данными и сформировать целевое видение цифровых решений, поддерживающих производственные процессы, и дорожной карты их создания и внедрения.
Для интеграции моделей с многочисленными источниками информации и разнородными потоками данных, а также для управления многовариантными расчетами мы используем интеграционную платформу AVIST Oil&Gas (собственная разработка ITPS). Данный инструмент, созданный на основе многолетнего опыта цифровизации нефтегазовых месторождений, предназначен как для достижения кратковременных эффектов (выполнение плана на оперативном горизонте, максимизация добычи, снижение себестоимости продукции и т. д.), так и для системной оптимизации, при которой экономический эффект суммируется и приобретает бóльшую ценность.
AVIST Oil&Gas объединяет цифровые решения поддержки производственной деятельности, обеспечивает систематическое наполнение цифрового двойника актуальными производственными данными и автоматизирует процессы работы с моделями, что позволяет быстрее выполнять все необходимые расчеты. Цифровые инструменты управления моделированием, планированием, мониторингом, ранее существовавшие отдельно друг от друга, объединяются в общей среде и становятся доступны для широкого круга специалистов, заинтересованных в достижении экономического эффекта от мероприятий, проводимых на фонде. Это означает, что предлагаемый подход позволяет вовлечь в управление активом больше компетенций и формировать междисциплинарные команды, ключевая задача которых заключается в предиктивной работе с отклонениями от плана, а также в разработке идей, направленных на оптимизацию добычи.
Опубликовано 15.11.2022
