Яна Мишина: «Нам нужен инструмент, который сможет максимально точно прогнозировать работу газоконденсатного промысла»
На севере Западной Сибири, в Ямало-Ненецком автономном округе, расположено Уренгойское нефтегазоконденсатное месторождение. Здесь добывают газ и газовый конденсат из ачимовских залежей. Газовый конденсат — жидкая углеводородная смесь с необычными свойствами: он способен находиться в жидком и газообразном состоянии одновременно, что делает процесс добычи особенно сложным. Более того, ачимовские залежи отличаются сложным геологическим строением, относятся к трудноизвлекаемым запасам (ТРИЗ) и требуют применения специальных технологий для добычи.
Именно поэтому управление газоконденсатными активами требует принципиально иного подхода, чем традиционные методы функционального планирования, контроля и мониторинга в различных системах. Речь идет не просто о работе отдельных объектов, а о необходимости видеть месторождение целиком во взаимосвязи всех процессов — подземных и наземных.
В этих условиях все чаще звучит идея цифровизации месторождения. О том, что это такое и зачем нефтегазовой отрасли нужны новые комплексные цифровые решения, мы поговорили с Яной Мишиной, которая активно лоббирует их внедрение на ачимовском промысле.
Яна Мишина — заместитель генерального директора по перспективному развитию и член Правления «Ачим Девелопмент». Она отвечает за развитие, цифровую трансформацию, инвестиционную программу и инновации на одних из самых технологически сложных залежах Уренгойского нефтегазоконденсатного месторождения России.
Опираясь на ее опыт, мы разбираем в статье, какие управленческие и технологические вызовы привели к идее внедрения новых цифровых решений, почему классические инструменты перестали справляться и каким должен быть такой инструмент, чтобы работать в условиях газоконденсатного промысла.
Цифровизация месторождений: что это и зачем нужно газоконденсатному промыслу
По словам Яны Мишиной, цифровизация нефтяных и газовых промыслов началась уже давно: так, в 2017 году нефтегазовая компания British Petroleum начала глобальное внедрение цифрового двойника в своих производственных процессах. А в 2021 году уже российские компании — «Лукойл» и «Газпром нефть» — сообщили о запусках цифровых двойников на нефтяных и газовых месторождениях в рамках проектов «Интеллектуальное месторождение».
«Однако на сегодняшний день не существует цифровых двойников для месторождений с добычей газового конденсата», — рассказывает Яна Мишина.
На фоне выхода западных сервисных компаний и ограничения доступа к импортному программному обеспечению отечественный ТЭК столкнулся с технологическими вызовами. Копирование функционала данных систем является недостаточным для импортоопережения, поскольку необходимо не только воспроизвести уже понятный и необходимый продукт, но и адаптировать его под газовый конденсат, а также «усовершенствовать с учетом наработанного опыта, слабых сторон существующих систем и новых запросов на их работу в одном контуре», объясняет эксперт.
Для газоконденсатных активов цифровой двойник должен уметь больше, чем классические инструменты моделирования: учитывать поведение пласта, работу скважин, наземную инфраструктуру, режимы эксплуатации и показывать, как изменение одного параметра отражается на всей цепочке.
В основе такого подхода должна лежать физически корректная инженерная модель, объединяющая подземную и наземную части промысла в единую систему «Пласт – Скважина – Система сбора (ГСС)– Установка комплексной подготовки газа (УКПГ)».
При этом цифровой двойник должен работать автономно и быстро.
«Ключевая задача — создать инструмент, который сам собирает и обрабатывает данные со всех участков промысла, оставляя человеку главное — принятие управленческих решений», — подчеркивает Яна Мишина.
Сейчас она формирует управленческое видение цифрового двойника, задавая требования к будущему инструменту и связывая возможные технические решения с конкретными бизнес-целями.
Какие задачи должен решать цифровой двойник
Газоконденсат — это изменчивый флюид, способный одновременно находиться в газообразном и жидком состояниях. Соотношение газа и конденсата меняется при малейших колебаниях давления и температуры, а любое решение на поверхности мгновенно отражается на работе пласта. Например, увеличение дебита газа в одной скважине может снизить давление в соседних слоях — и часть ценного конденсата просто перестанет поступать в добычу.
По опыту Яны Мишиной, много лет работавшей с крупными инвестиционными и производственными проектами в нефтегазе, в газоконденсатном промысле разрозненные расчеты, локальные модели и ручная обработка данных перестают эффективно работать. Они позволяют анализировать отдельные участки системы, но не дают целостного понимания того, что происходит с активом и к чему приведет то или иное решение.
«Управление газоконденсатным месторождением требует другого подхода — инструмента, который учитывает взаимосвязь всех элементов: от геологии и добычи до инфраструктуры и экономики», — отмечает Яна Мишина.
Таким образом, ключевыми задачи, которые формируют техническое задание для цифрового двойника являются, помимо корректного учета особенностей флюида и комплексного моделирования промысла, наличие опережающих решений по автоматической актуализации и автоматической адаптации под новые объекты.
Не менее важным также остаются задачи по прогнозированию различных сценариев работы промысла согласно бизнес-целям и создание библиотеки данных для самостоятельного обучения системы. При этом вся система должна работать в режиме близком к реальному времени и предупреждать об отклонениях от оптимальных параметров работы.
Ставка на российскую платформу
Отдельным вызовом при формировании требований к цифровому двойнику является выбор программной платформы. Для объектов высокой технологической и промышленной сложности критически важны надежность, независимость от иностранных решений, регуляторная совместимость и возможность интеграции в существующий контур управления.
«Это дает нам уверенность, что цифровой двойник можно будет безопасно применять в газоконденсатном промысле, при этом оставаться независимыми от зарубежных решений, которые могут быть ограничены санкциями или лицензиями», — объясняет Яна Мишина.
От управления объектами — к управлению системой
Разговор о цифровом двойнике выходит за рамки одного предприятия и даже одного месторождения.
«Речь идет не просто о внедрении нового инструмента, а о смене логики управления месторождениями — от реагирования на отклонения и давно применяемых классических подходов в разработке к системному, прогнозному управлению сложной технологической средой с использованием цифровых решений и искусственного интеллекта», — подчеркивает Яна Мишина.
Отдельно она акцентирует внимание на технологической рамке такого инструмента: цифровой двойник газоконденсатного промысла должен опираться на полностью отечественные решения и по функциональности опережать существующие импортные продукты. Именно эта постановка задачи, по ее словам, формирует основу для следующего этапа цифровизации отрасли.
Для бизнеса, отмечает Яна Мишина, цифровой двойник означает рост экономической эффективности за счет оптимизации режимов, снижения эксплуатационных затрат, повышения надежности и безопасности промысла. Для отрасли — появление масштабируемого решения, которое может использоваться не только на уровне отдельного месторождения, но и при управлении портфелем газоконденсатных активов, формировании инвестиционных программ и создании единых центров управления добычей.
