Цифровизация производственных процессов

Для Компании важно внедрять в работу те преимущества, которые дает нам технический прогресс, здесь Компания отвечает реалиям времени и использует лучшие мировые практики, чтобы повысить эффективность бизнеса.

В 2020 году было запущено более 30 проектов в рамках комплексных программ цифровой трансформации.

Наиболее приоритетными направлениями развития и внедрения для Компании являются технологии машинного обучения, обработки больших данных, искусственный интеллект и программная роботизация.

Развитие цифровых технологий открывает новые возможности для процессов нефтегазодобычи: от возможности удаленно управлять процессами, объектами до создания высокоточных симуляторов для моделирования физико-химических процессов при заданных термобарических условиях.

С целью практического применения данных возможностей в рамках утвержденной в Компании Программы цифровой трансформации реализуются ключевые цифровые проекты технологического фокуса:

  • проект «Цифровое месторождение»;
  • проект «Цифровой керн».

Цифровизация производственных процессов

Проект

«Цифровое месторождение»

Реализация комплексного проекта «Цифровое месторождение» — мощный драйвер повышения эффективности разработки.

Успешная разработка удаленных, сложных месторождений возможна при использовании методов и технологий управления в реальном времени, инструментов моделирования и поддержки принятия решений в условиях риска и неопределенности.

В этом контексте реализация комплексного проекта «Цифровое месторождение» становится мощным драйвером повышения эффективности разработки, поскольку позволяет дистанционно управлять эксплуатацией производственных объектов в режиме онлайн, существенно снижая производственные затраты и повышая степень безопасности операций.

Снижение времени физического присутствия человека на производственных площадках стало еще более важно в условиях пандемии. Возможность удаленного контроля и управления производственным процессом — одна из ключевых целей при создании «Цифрового месторождения».
Дистанционное управление

эксплуатацией производственных объектов в режиме онлайн

Создание высокоточных симуляторов

для моделирования физико-химических процессов

Снижение производственных затрат

и повышение степени безопасности операций

Принципиальная схема

Основой для получения данных телеметрии с производственных объектов нефтепромыслов служит автоматизированная система оперативно-диспетчерского управления (АСОДУ), которая обеспечивает подъем технологических данных о работе объектов на месторождениях АО «Зарубежнефть» в вышестоящие системы для принятия управленческих решений, представленные ниже.

  1. Информационная система ЦОМ. Ключевой системой верхнего уровня, агрегирующей все производственные показатели в АО «Зарубежнефть», является информационная система Центра оперативного мониторинга (ИС ЦОМ), которая обеспечивает расчет ключевых показателей работы ДО Группы компаний «Зарубежнефть», визуализацию данных показателей и автоматизированное формирование отчетности.
  2. Автоматизированная информационная система «Целостность нефтегазопромыслового оборудования» осуществляет контроль и мониторинг нефтегазового оборудования, паспортизацию надзорного оборудования, учет, правильную и безопасную эксплуатацию нефтепромыслового оборудования, планирование и контроль выполнения мероприятий по техническому обслуживанию и ремонтам, предсказание времени отказа оборудования (предиктивная аналитика) по направлениям «Механика», «Энергетика», «Метрология» и КИП.
  3. Автоматизированное рабочее место технолога («АРМ технолога») позволяет обеспечивать оперативный контроль и мониторинг состояния механизированного фонда скважин, проводить расчет расходно-напорных характеристик насосов, формировать графики планово-предупредительных ремонтов, осуществлять прогнозирование движения бригад, вести базу паспортов на погружное оборудование.
  4. Автоматизированная система энергоэффективности (АИС ЭНП) позволяет проводить мониторинг состояния энергетической системы, моделирование электрической сети и оценку энергоэффективности технологических процессов и работы насосного оборудования.
  5. Цифровой паспорт Харьягинского месторождения представляет собой электронный технический паспорт Центрального пункта сбора Харьягинского месторождения. Данный паспорт является единым центром информации в части получения данных по проектной, рабочей, конструкторской и исполнительной документации, доступ к которой возможен из 3D-модели объекта с высокой степенью детализации. Цифровой паспорт позволяет увидеть 3D-модель и VR-модель ЦПС Харьягинского месторождения и включает в себя также модули виртуальной реальности и тренажер для персонала. Цифровой двойник Харьягинского месторождения – уникальная разработка, не имеющая готовых аналогов в отрасли.
  6. Информационная система мониторинга опасных производственных объектов позволяет проводить оперативную оценку состояния опасных производственных объектов I и II класса опасности, зарегистрированных в государственном реестре, включающую мониторинг текущих технологических параметров, влияющих на промышленную безопасность, анализ общего состояния промышленной безопасности, прогнозирование аварийных ситуаций.
  7. Информационная система текущего ремонта и реконструкции скважин позволяет проводить планирование ремонтных работ, оперативный учет и контроль параметров выполнения операций, формирование регламентной отчетности, анализ эффективности выполняемых работ, формирование базы данных и электронных дел скважин.
  8. Информационная система управления бурением обеспечивает оперативное и стратегическое планирование, своевременное обеспечение всех уровней управления полной и достоверной информацией о проводимых работах, исследованиях и затратах, оперативное решение геологических и технологических задач.
АРМ технолога добычи
АРМ технолога добычи

ЦЕНТР ОПЕРАТИВНОГО МОНИТОРИНГА

«Цифровое месторождение»

Ключевая система верхнего уровня, агрегирующая все производственные показатели в АО «Зарубежнефть»

Обеспечивает расчет ключевых показателей работы ДО Группы компаний «Зарубежнефть», визуализацию данных показателей и автоматизированное формирование отчетности.

Реализованные модули системы

Оперативные двухчасовки

Материальные балансы

Отчетность

Генеральный монитор

АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ РАБОЧЕЕ МЕСТО ТЕХНОЛОГА

«Цифровое месторождение»

Позволяет обеспечивать оперативный контроль и мониторинг состояния механизированного фонда скважин, производить расчет расходно-напорных характеристик насосов, формировать графики планово-предупредительных ремонтов, осуществлять прогнозирование движения бригад, вести базу паспортов на погружение и оборудование.

5 разработанных модулей

+70 % полезного времени

ЦИФРОВОЙ ПАСПОРТ ХАРЬЯГИНСКОГО М/Р

«Цифровое месторождение»

Электронный технический паспорт Центрального пункта сбора Харьягинского месторождения (ЭТЦП ЦПС) — единый центр информации по проектной, рабочей, конструкторской и исполнительной документации, доступ к которой возможен из 3D-модели объекта с высокой степенью детализации.

Цифровой двойник ХСРП — уникальная разработка, не имеющая готовых аналогов в отрасли. TOTAL оценила данный проект как эталонный.

Основной значимый эффект достигается за счет внедрения комплексной системы разработки, обеспечивающей рациональное управление разработкой, планирование и осуществление мероприятий по увеличению степени выработки запасов нефти.

Цифровизация производственных процессов

Проект

«Цифровой керн»

Компания стремится к получению реального практического эффекта от цифровизации производственных процессов на своих активах. В ближайших планах — продолжение развития проекта «Цифровой керн».

В условиях гидрофобных трещиноватых коллекторов на месторождениях Группы компаний «Зарубежнефть» остро стоят вопросы достоверного определения фильтрационных характеристик для расчета режимов заводнения и подбора химико-физических агентов закачки для увеличения нефтеотдачи пластов.

Решением является создание подходов и инструментов анализа и моделирования процессов на микроуровне (масштаб керна) с последующим применением результатов при использовании стандартных инструментов на уровне макроанализа (масштаб месторождения).

В 2020 году силами АО «ВНИИнефть» и Казанского федерального университета создан прототип для вычисления двухфазных несмешивающихся течений. В 2021 году планируется доведение прототипа до инженерного инструмента. Также в 2020 году были заложены основы для создания новой теории моделирования композиционных течений на масштабе пор.

Цель

Достоверное моделирование МУН в масштабе месторождения с использованием доступных гидродинамических симуляторов

Проект направлен на разработку комплекса экспериментальных и вычислительных средств исследования пород — коллекторов нефти и газа с целью:

  • повысить скорость и достоверность определения фильтрационно-емкостных свойств;
  • сократить время и затраты при подборе агентов МУН;
  • обеспечить корректный переход масштабов керна к масштабам гидродинамической модели;
  • снизить неопределенности при оценке новых проектов;
  • решить проблему сохранности кернового материала.

Возможность внедрения технологии «Цифровой керн» взамен традиционных керновых исследований — прорывной фундаментальный шаг в повышении эффективности процесса выбора и дизайна МУН, который обеспечивает:

  • кратный рост эффективности подбора и применения третичных методов увеличения нефтеотдачи;
  • снижение стоимости подбора МУН, сокращение сроков выхода на ОПР;
  • повышение успешности проектов применения МУН.