"НОВАТЭК" снизил аварийность бурения при помощи AI

По данным эксперта ООО "НОВАТЭК НТЦ" Владимира Гребенщикова, программное обеспечение (ПО) AIDrilling, которое разработала фирма Digital Petroleum, развернуто в удаленном центре мониторинга данных в реальном времени (RTOC) и в настоящий момент применяется на всех объектах бурения в качестве инструмента предиктивной аналитики и повышения производительности управления мониторинга на десятках действующих скважин нескольких дочерних обществ группы компаний "НОВАТЭК".

"Важно отметить, что пилотирование проводится на коммерческой версии ПО, - уточнил генеральный директор ООО "Диджитал Петролеум" (Digital Petroleum) Дмитрий Коротеев. - "НОВАТЭК НТЦ" заключил с нами договор, который предполагает не только покупку лицензии, но и доработку функционала под специфику заказчика".

AIDrilling использует алгоритмы AI, которые анализируют параметры бурения в реальном времени и прогнозируют возможные осложнения и аварии с высокой точностью. Система позволяет оператору, сопровождающему бурение, одновременно следить за десятками скважин и эффективно реагировать на изменение процессов, связанное с вероятным осложнением. AIDrilling умеет прогнозировать шесть типов осложнений и аварий. С экономической точки зрения наиболее важна способность системы прогнозировать такие осложнения, как прихват буровой компоновки, поглощение бурового раствора геологической формацией, слом бурильной колонны, промыв бурильного инструмента, формирование сальников, газонефтеводопроявление.

"AIDrilling позволяет сократить время реакции специалиста за счет раннего обнаружения признаков аварий и осложнений, - объяснил Владимир Гребенщиков корреспонденту ComNews. Иными словами, AIDrilling является средством обнаружения предвестников аварийных ситуаций. "После того как определены предпосылки, необходимо провести оценку ситуации - этим занимается человек. Алгоритм не дает ответа на вопрос о том, что делать", - говорит эксперт ООО "НОВАТЭК НТЦ". "Пока на сигналы от AIDrilling реагируют специалисты заказчика. Но мы будем работать над расширением функционала, чтобы AIDrilling мог давать им рекомендации по дальнейшим действиям", - добавил Дмитрий Коротеев.

Прежде чем начать использование AIDrilling, Digital Petroleum совместно с "НОВАТЭК НТЦ" провел дообучение этого продукта. По словам Владимира Гребенщикова, для этого использованы исторические данные по пробуренным скважинам за последние годы - в общей сложности в выборку для дообучения попало более 200 скважин и свыше 1500 событий.

Дмитрий Коротеев отметил: "Наш инструмент можно дообучать, а можно и не дообучать. Он уже "знает" очень много про аварии. Дообучение может повысить точность на конкретном наборе скважин. Поскольку мы не можем использовать данные одних клиентов для других, мы придумали дополнительный алгоритм, генерирующий синтетические данные, которые статистически подобны реальным. Мы сгенерировали очень большой объем таких синтетических данных, и на их основе натренирован корневой алгоритм прогноза аварий". По этой причине AIDrilling может использовать любая газовая или нефтяная компания, занимающаяся бурением скважин.

Владимир Гребенщиков полагает, что дообучение или уточнение логики срабатывания алгоритмов - это необходимый и периодический процесс, с учетом меняющихся технологий и стандартов работы, в том числе с данными, которые поступают в реальном времени. В "НОВАТЭК НТЦ" создана "База знаний" куда в том числе помещаются данные о произошедших событиях и метки этих событий, что позволяет формировать набор данных для дообучения.

Как рассказал Дмитрий Коротеев, компания Digital Petroleum предлагает две модели применения продукта AIDrilling - внутри ИТ-инфраструктуры заказчика (который отвечает и за информационную безопасность) или в виде облачного решения, с подключением к нему канала передачи телеметрической информации по бурению (в этом варианте ИБ обеспечивает облачная инфраструктура Digital Petroleum).

"НОВАТЭК НТЦ" избрал первую модель. "Вопросами информационной безопасности занимаются специалисты как в НТЦ, так и в головном ПАО "НОВАТЭК", а решение развернуто внутри корпоративной сети - за ее пределами находятся только сборщики Real-time data сторонних подрядчиков по геолого-технологическим исследованиям", - уточнил Владимир Гребенщиков.

Решение AIDrilling используется в департаменте бурения и внутрискважинных работ, в том числе удаленно. Оно имеет веб-интерфейс, хотя в "НОВАТЭК НТЦ" доступ к нему из глобальной сети не поддерживается политиками безопасности. "Но у нас есть возможность подключения другими способами, как и везде при удаленной работе персонала", - заметил эксперт "НОВАТЭК НТЦ".

На текущий момент эффект по сокращению аварийности на реальных скважинах - выше 15%, что немало, поскольку возможность предотвратить 50-60 или более инцидентов разного масштаба в год - это значимый шаг вперед.

Как подчеркивают в компании, для "НОВАТЭК НТЦ" внедрение AIDrilling - это не только способ повышения эффективности, но и формирование компетенций в определенной предметной области, получение знаний о том, какие подходы работают, а какие нет, так как само по себе применение алгоритма искусственного интеллекта - только часть айсберга. "За кулисами остается большой объем деятельности по культуре работы с информацией, различные аспекты внедрения в существующую инфраструктуру, интеграция со смежными системами и работа с персоналом, - указал Владимир Гребенщиков. - Мы видим точки роста для повышения эффективности таких систем и продолжаем работать в этом направлении".

"AI является областью, представляющей большой интерес и значение для разведки и добычи нефти и газа. AI способствует решению многих проблем в нефтегазовой отрасли, включая распознавание сейсмических закономерностей, определение характеристик пласта, прогнозирование проницаемости и пористости, прогнозирование PVT-свойств (давление, объем, температура), диагностику буровых долот, оценку перепада давления в трубах и скважинах, оптимизацию фонда скважин и их производительности, управление активами и многое другое", - указывает постдокторант из университета Оклахомы (США) Опейеми Белло.

По оценке исследовательской фирмы Mordor Intelligence, объем рынка AI-решений в глобальном нефтегазовом секторе возрастет с $2,04 млрд в 2019 г. до $3,55 млрд к 2025 г.

Досье ComNews

ООО "Диджитал Петролеум" создано в январе 2019 г. Компания является резидентом Сколково, а одним из ее учредителей выступил "Сколтех" (9% уставного капитала). Компания разрабатывает цифровые инструменты, которые помогают принимать решения при разведке, разработке, бурении и добыче нефти и газа. В этих разработках задействованы такие технологии, как искусственный интеллект, машинное обучение, гибридное моделирование физических и технологических процессов, а также методы математической оптимизации, автоматической диспетчеризации и планирования.

Среди инструментов, которые реализовала компания Digital Petroleum для нефтегазовых компаний, - 4Field (c) (оценка коэффициента извлечения нефти (КИН) на основе цифровых данных), DeepCore (c) (автоматизация работы с керновым материалом), InLog (c) (автоматизация интерпретации, коррекции и восстановления данных геофизических исследований скважин) и др.