ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИННОВАЦИЙ В НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ

АННОТАЦИЯ

Данная статья посвящена возможностям использования современных информационных технологий в нефтегазовой промышленности и преимуществам их использования. Дается обзор современных технологий – Интернета вещей, цифровых моделей, дополненной реальности применительно к нефтегазовой отрасли. Также отмечены блокчейн и квантовые вычисления. Большой объем получаемой цифровой информации позволит свести в единую модель внедряемая на предприятиях Enterprise Resource Planning - ERP-система (приложения, которые управляют основными бизнес-процессами).

ABSTRACT

This article is devoted to the possibilities of using modern information technologies in the oil and gas industry and the benefits of their use. An overview of modern technologies is given - the Internet of things, digital models, augmented reality in relation to the oil and gas industry. Blockchain and quantum computing are also noted. A large amount of digital information received will allow to bring into a single model the Enterprise Resource Planning - an ERP system (applications that manage the main business processes) that is being implemented at enterprises.

Ключевые слова: Интернет вещей, цифровые модели, дополненная реальность, блокчейн, квантовые вычисления, ERP-системы

Keywords: Internet of things, digital models, augmented reality, blockchain, quantum computing, ERP systems

Введение

В наше время современное предприятие является организацией, эффективное управление которой требует большого разнообразия применяемых способов и самых различных инструментов, направленных в первую очередь на достижение четких целей и задач с наименьшими затратами. Информационные технологии в управлении нефтегазовыми предприятиями – это регулярное получение данных, конечной целью которых является представления процесса добычи, переработки, производства и управления как основы для его организации и улучшения с целью определения конкурентного положения на современном рынке. Нефтегазовые компании все больше используют цифровые технологии, так как они помогают оптимизировать большое количество операций, делая их более экономичными, а так же применяя такие технологии для ввода новых и одновременного улучшения существующих процессов.

В данной работе рассмотрены новые информационные технологии, которые необходимо внедрять и полностью интегрировать в деятельность организации. Предприятия и их бизнес должны иметь поддержку от информационных технологий, открывать новые возможности на их основе, развивать, совершенствовать и извлекать максимальную выгоду из таких технологий. Основные задачи работы: изучить возможности использования информационных технологий в нефтегазовой отрасли и рассмотреть зарубежный опыт применения инноваций в данной промышленности. Была поставлена цель: выявить влияние цифровых технологий в нефтегазовой отрасли. Исследования в данном направлении начаты в последнее время.

Основная часть

Рассматривая важные современные технологии, применяемые в нефтегазовой промышленности, можно отметить Интернет вещей (IoT). Интернет вещей - это важное технологическое достижение за последние несколько десятилетий.  Оно дает возможность детального мониторинга оборудования, транспортных средств и механизмов и имеет ценное значение для оптимизации операций. Кроме того - это аналитика сбора, агрегирования и анализа данных [6]. Уже сейчас многие компании используют дроны для обнаружения различных неполадок, аварий и утечек. Это значительно уменьшает риски и увеличивает безопасность самого производства и транспортировки, помогает сэкономить значительные средства.

Ожидается, что использование IoT в данной промышленности возрастет к 2024 году до 43,48 млрд долларов. Среднегодовой темп составляет 21,86%, что обеспечивает доход 1,2%  (рис. 1) [7].

Направлениями использования могут быть:

1. Диагностика и обслуживание в нефтегазовой отрасли
2. Увеличение производительности труда
3. Логистика и ее оптимизация в нефтегазовой отрасли
4. Запасы и управление ими в нефтегазовой отрасли
5. Вопросы оптимизации производства
6. Повышение безопасности и другие.

Рисунок 1. Мировой доход от IoT в энергетическом секторе
(источник: аналитическая компания GlobalData)

Мировая нефтегазовая отрасль в 2020 году имела доход 1,47 трлн долларов. Инвестиции в IoT обеспечивают устойчивое и эффективное развитие со стандартами качества и гарантиями безопасности. В настоящее время нефтегазовым компаниям необходимо использовать IoT со всеми преимуществами данного направления. (список Most Innovative Nation 2020 г.)

Нельзя не отметить построение цифровых моделей – современную технологию, которая широко внедряется в настоящее время в нефтегазовую отрасль. При использовании таких цифровых моделей с анализом данных появляется возможность делать прогнозы, оценки вероятности результатов конкретной деятельности и направлять усилия в нужное место [2].

Число цифровых месторождений в мире достигло уже 240 [5]. Лидерами по внедрению цифровых технологий являются компании «Shell», «BP», «ExxonMobil».

Еще одна инновационная технология - дополненная реальность (AR). Она позволяет интегрировать в любые материальные носители, элементы дополненной реальности. Это позволяет визуализировать работу, «видеть» внутреннее оборудование, оптимизировать задачи в соответствии с передовыми практиками и помочь в поиске и устранении неисправностей. Так, разработанное в Узбекистане инновационное приложение Nazzar - дополненная реальность (AR) возможно адаптировать, в частности, и к нефтегазовой промышленности. Это позволит обучить работников в условиях, максимально приближенным к реальным, снизить различные риски, уменьшить время устранения различных проблем.

Применение дополненной реальности дает возможность удаленно консультировать специалистов и техперсонал по ремонтным работам. Такая технология показывает, какие работы необходимо произвести, используя выводимые рекомендации при ремонте оборудования, а также во время эксплуатации [8]. Итальянская компания Drillmec, которая занимается производством буровых и ремонтных установок, уже внедрила дополненную реальность в каждодневную работу сотрудников компании, которые выполняют работы по техническому обслуживанию, ремонту и контролю оборудования в удаленных районах (рис.2).

Рисунок 2. Дополненная реальность, используемая компанией Drillmec
(источник: официальный сайт компании)

Сейчас растет популярность еще одной технологии - блокчейна в качестве распределенного цифрового реестра. При торговле энергоносителями должен обязательно присутствовать блокчейн, это значительно сократит время, затрачиваемое на согласование цен и объемов продаж. Если совместить технологическое оборудование, всевозможные датчики, магистрали и блокчейн, то можно собрать огромное количество данных, создать базу, отследить выполнение контрактов, совершать платежи. От места добычи, до конечного потребителя нефть и газ контактирует с большим количеством контрагентов и все они по-разному учитывают и хранят данные, что влечет за собой всевозможные несоответствия и ошибки. Так как почти вся информация в документах контрагентов является информацией для совместного использования, то это и есть условия для внедрения блокчейна. Подобная система была внедрена в Канаде (рис. 3).

Рисунок 3. Схема цепочки поставок нефти и газа в Канаде
(источник: официальный сайт MEREHEAD)

Используя такую распределенную сеть можно снизить ошибки, предотвратить мошенничество, сократить усилия на различного рода проверки. Вся бухгалтерия становится прозрачной.

Квантовые вычисления так же имеют огромное значение для нефтегазовой отрасли. Используемые системы могут анализировать только 1% огромного потока информации, а внедрение квантовых технологий может стать более эффективным механизмом для проведения анализа. Используя присущий для квантовых вычислений вероятностный характер, можно создать много новых продуктивных алгоритмов [7]. Это значительно увеличит применяемую вычислительную производительность.

Нефтегазовая промышленность требует использования, разработки и адаптации большого количества различных новейших информационных технологий, применение искусственного интеллекта, робототехники, как в процессе разработки, так и в оптимизации процессов управления. Технологии, используемые в нефтегазовой промышленности, входят в обширную цепочку инноваций, связанных с интеллектуализацией и оптимизацией процессов управления [4].

Для планирования ресурсов предприятий нефтегазовой промышленности важно отметить внедрение ERP-систем. ERP (планирование ресурсов предприятия) — организационная стратегия интеграции производства и операций, управления трудовыми ресурсами и финансового менеджмента. Это, прежде всего информационная система, которая позволит хранить, обрабатывать и анализировать большинство критически важных данных для работы. Каждое предприятие обладает своей структурой. Такая структура многомерна и ее можно разделить на взаимосвязанные и взаимозависимые подструктуры, которые можно рассматривать самостоятельными. Это позволит значительно упростить сам процесс управления, позволит вовремя собрать, обработать и проанализировать необходимую информацию для принятия верного решения [1].

В условиях развития рынка, усложнения его инфраструктуры, конкуренции сама информация – это такой же стратегический ресурс. Цель ERP-систем – это интеграция всех сфер деятельности в единую модель. Данная модель объединяет все данные и процессы и обеспечивает полную оптимизацию ресурсов и всего предприятия. Это обширная база критически важной для предприятия информации, объединенная в единый продуктивный механизм.

Заключение

Нефтегазовая отрасль идет по пути цифровой трансформации для полного использования всех активов, открывая путь к оптимизации существующих операций по добыче, переработке, распределению ресурсов и продукции, управлению бизнесом. Развитие цифровизации отраслевого производства и информатизация бизнеса показывает, что информационные технологии, производство, переработка и бизнес взаимно влияют друг на друга [3]. Для реализации процессов цифровой трансформации существует широкий выбор различных современных концепций [10] (рис.4).

Рисунок 4.  Цифровое пространство управления предприятием нефтегазовой отрасли
(источник: составлено автором)

С помощью инструментов Больших данных можно производить поиск, сбор и аналитику данных, которые способствуют достижению поставленных целей. С помощью промышленного Интернета вещей производственные операции будут эффективнее. Облачные технологии помогут обработать цифровые данные. Технологии блокчейна усовершенствуют работу предприятия, упростят финансовые операции, позволят изменить систему управления с помощью мониторинга всех совершенных внутренних и внешних операций [9]. Искусственный интеллект поможет обучить и решить проблемы. Современные информационные технологии и интеллектуализация могут выполнять мониторинг и оптимизацию, предотвращать инциденты, повышать уровень безопасности работников, обеспечивать безопасность промышленного Интернета вещей (IoT), оптимизировать целостность цепочки поставок и добиваться конгруэнтности по нормативным требованиям. Они построят прозрачную структуру безопасности, полного контроля соответствия стандартам и управления рисками, сделают диагностику удаленного оборудования, проведут обработку данных в реальном времени.

Вывод

Использование инноваций на нефтегазовых предприятиях может повысить производительность труда, уменьшить себестоимость продукции, повысить качество, ускорить процесс выхода на рынок и захват лидирующего положения на нем. Цифровые технологии могут помочь нефтегазовой отрасли сократить капитальные затраты на 20% и улучшить глобальные денежные потоки до 300 миллиардов долларов к 2025 году.

Список литературы

1. Краюшкина М. В. Экономика и управление нефтегазовым производством // учебное пособие – Ставрополь : изд-во СКФУ, 2014 .— 156 с. — Режим доступа: https://rucont.ru/efd/304135
2. Краюшкина М. В. Методология проектирования в нефтегазовой отрасли и управление проектами // учебное пособие – Ставрополь : изд-во СКФУ, 2014 .–125 с. — Режим доступа: https://rucont.ru/efd/304134
3. Тузиков А. Р., Гатина Л. И., Бугарчева Е. А., Горелова Е. Н. Управление инновациями и трансфером технологий в нефтегазохимическом комплексе (российский и зарубежный опыт) производством // учебное пособие - Казань : КНИТУ, 2013 .— 244 с. — ISBN 978-5-7882-1400-9 .— Режим доступа: https://rucont.ru/efd/303077
4. Черкасов М. «Умные» технологии в нефтегазовой отрасли // журнал Control Engineering Россия – Май 2015.
5. Еремин Н.А., Дмитриевский А.Н., Тихомиров Л.И. Настоящее и будущее интеллектуальных месторождений [The present and future of intellectual fields]. Нефть. Газ. Новости [Oil. Gas. Novations], 2018, I. 12.
6. Innovation and New Technologies in the Upstream Oil & Gas Industry // oil&gas [электронный ресурс] — Режим доступа: http://www.oil-gasportal.com/innovation-and-new-technologies-in-the-upstream-oil-gas-industry/ свободный (дата обращения: 04.01.2023).
7. Квантовые вычисления // Сообщество IT специалистов [электронный ресурс] — Режим доступа: https://habr.com/ru/company/sberbank/blog/343308/ свободный (дата обращения: 29.12.2022).
8. In the pipeline: 6 technologies transforming the oil and gas industry // Business Services [электронный ресурс] — Режим доступа: https://www.orange-business.com/en/magazine/six-technologies-transforming-oil-and-gas-industry/ свободный (дата обращения: 03.01.2023).
9. Б. А. Абдуллаев, М. В. Лазарева, С. А. Нематова. Возможности использования современных информационных технологий в нефтегазовой промышленности. // Сборник трудов международной научно-технической конференции «Современные технологии в нефтегазовом деле». – Уфа, 2021 - С. 783-786.
10. М. В. Лазарева. Факторы, влияющие на организационно-экономические механизмы управления в химической отрасли. // Научный журнал UNIVERSUM: Технические науки, Россия, - г. Москва, выпуск 5(98), май 2022 год ч.2. – С. 36-40.