Реферат на тему Цифровизация разработки месторождений в сложных геологических условиях-причины, условия и социально экономические последствия

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Цифровизация ядра на примере «Shell» 4
2. Применении ИИ при разработке недр на примере западных компаний 6
3. Обучение нового поколения специалистов 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 13
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 15

Введение:

Нефтегазовая отрасль — это непростое место для перехода на цифровую технологию Компании ориентированы на проекты и заботятся о безопасности, и они ценят высокое качество исполнения и предсказуемость. Руководители изо всех сил пытаются интегрировать гибкие методы управления, такие как «право на неудачу», в культуру своей компании. А поскольку индустрия десятилетиями использовала автоматизацию и обработку данных, многие считают, что они уже освоили цифровые технологии и почти считают себя цифровыми разработчиками. Следовательно, сектор медленнее, чем другие, такие как потребительские товары и финансы, внедряет инновационные решения, основанные на данных.
Структура отрасли также создает проблемы. Нефтяные компании полагаются на нефтесервисные компании и инжиниринговые, закупочные и строительные фирмы для осуществления ключевых видов деятельности. Это создает взаимозависимость и затрудняет достижение консенсуса в отношении изменений. Кроме того, децентрализация, слияния и поглощения между операторами привели к разрозненным локализованным структурам управления и разнородным устаревшим системам, что затрудняет переход к цифровым решениям.
Россия имеет крайне высокую энергетическую зависимость, поэтому разработка передовых технологий в сфере добычи нефти и газа является для нее приоритетным направлением, что и делает данную тему актуальной. Целью данной работы является исследование цифровизации разработки месторождений в сложных геологических условиях-причины, условия и социально экономические последствия. Задачами данной работы являются: исследования цифровизации ядра, исследование применение ИИ при разработке недр, а также исследование применения передовых технологий в обучении подготовке персонала.
Данная тема имеет среднюю степень разработанности и в основном исследуется передовыми зарубежными компаниями. Методом исследования данной работы является анализ передового опыта применения высоких технологий в области добычи нефти и газа на ряду с анализов возможности применения данных методов в тяжелых условиях России.

Заключение:

Самые ранние нефтяные скважины в наше время были пробурены ударным путем, многократно поднимая и опуская кабельный инструмент в землю. В 20-м веке кабельные инструменты были в значительной степени заменены вращательным бурением, которое могло пробурить скважины на гораздо большую глубину и за меньшее время. На Кольской скважине рекордной глубины использовалось бурение без вращательного бурового двигателя для достижения глубины более 12 000 метров (39 000 футов).
До 1970-х годов большинство нефтяных скважин были вертикальными, хотя из-за литологических и механических дефектов большинство скважин хотя бы немного отклонялись от истинной вертикали.
Однако современные технологии направленного бурения позволяют использовать сильно отклоненные скважины, которые, при достаточной глубине и с соответствующими инструментами, могут фактически стать горизонтальными.
Это имеет большое значение, поскольку пластовые породы, содер-жащие углеводороды, обычно горизонтальны или почти горизонтальны; Горизонтальный ствол скважины, размещенный в эксплуатационной зоне, имеет большую площадь поверхности в эксплуатационной зоне, чем вер-тикальная скважина, что приводит к более высокой производительности. Использование наклонного и горизонтального бурения также позволило достичь резервуаров в нескольких километрах или милях от места буре-ния (бурение с расширенным радиусом действия), что позволяет добывать углеводороды, расположенные ниже мест, в которых трудно разместить буровую установку, экологически чувствительный или населенный.
Геологи и геофизики используют сейсмические исследования для поиска геологических структур, которые могут образовывать нефтяные пласты. «Классический» метод включает в себя проведение подземного взрыва поблизости и наблюдение сейсмического отклика, который предоставляет информацию о геологических структурах под землей. Тем не менее, «пассивные» методы, которые извлекают информацию из естественных сейсмических волн, также используются.
Другие инструменты, такие как гравиметры и магнитометры, также используются для поиска нефти. Добыча сырой нефти обычно начинается с бурения скважин в подземный резервуар. Когда нефтяная скважина была вскрыта, геолог (известный на буровой установке как «грязевик») заметит ее присутствие.
Исторически во многих странах, на некоторых нефтяных месторождениях нефть росла естественным образом на поверхность, но большинство из этих месторождений уже давно израсходованы, за исключением некоторых частей Аляски. Часто многие скважины (так называемые многосторонние скважины) пробурены в одном и том же пласте, чтобы обеспечить экономически жизнеспособные геологические и геофизики сейсмические исследования для поиска геологических структур, которые могут образовывать нефтяные пласты. «Классический» метод включает в себя проведение подземного взрыва поблизости и наблюдение сейсмического отклика, который предоставляет информацию о геологических структурах под землей. Тем не менее, «пассивные» методы, которые извлекают информацию из естественных сейсмических волн, также используются.
Другие инструменты, такие как гравиметры и магнитометры, также используются для поиска нефти. Добыча сырой нефти обычно начинается с бурения скважины в подземный резервуар. С развитием науки и техники все больше и больше технологических процессов данной отрасли пронизывают hi-tech IT технологии, автоматизация и цифрофизация.
Лидеры бизнеса во всем мире становятся цифровыми конверторами, вдохновленными преобразованиями, которые могут принести большие данные, расширенная аналитика и машинное обучение. Нефтегазовый сектор не является исключением. За последние два года, под влиянием возрождающихся цен на нефть, цифровые пилоты процветали по всей цепочке создания стоимости, обещая захватывающее будущее. Но в то время как вся эта деятельность обнадеживает, многие компании пытаются оказать ощутимое влияние в масштабе.
Это, конечно, не потому, что на карту поставлена недостаточная стоимость. Для нефтегазовых компаний, которые успешно внедряют цифровые технологии на своих предприятиях, а не в случаях одноразового использования, существуют значительные преимущества.
Рассмотренные в работе инструменты на примере западных компаний показывают, что несмотря на огромный потенциал в отрасли, Россия имеет большое пространство для развития и совершенствами своей ключевой отрасли.
Автоматизация и цифровизация позволят не только улучшить и оптимизировать разработку месторождений в тяжелых условиях, но также позволят открыть новые возможности для работников отрасли. А это может принести новый свежий взгляд и решение на всю деятельность энергетической сферы в целом.

Фрагмент текста работы:

1. Цифровизация ядра на примере «Shell»
В 1965 году Гордон Мур, один из основателей Intel, предсказал, что число транзисторов в интегральной схеме будет удваиваться каждые два года. Другими словами, он полагал, что вычислительная мощность будет удваиваться каждые два года.
Согласно исследованию, опубликованному в 2015 году группой экспертов по информационным технологиям в честь 50-летия предсказания Мура — теперь известного как закон Мура — вычислительная мощность фактически увеличилась в триллионе раз между 1965 и 2015 годами.
Это означает, что смартфоны, которые мы можем в наши руки вписываются более мощные суперкомпьютеры 1980-х годов, которые занимали целую комнату. Достижения в области вычислительной мощности, которые произошли за последние несколько десятилетий, позволили разработчикам программного обеспечения создавать все более мощные и сложные инструменты анализа данных, машинного обучения и искусственного интеллекта (ИИ), которые преобразовали практически каждую отрасль.
Прогнозная аналитика помогла авиационной и энергетической промышленности избежать незапланированных простоев. ИИ и машинное обучение силовых беспилотных авто. ИИ также используется для улучшения медицинского учета и прогнозирования погоды. В последние несколько лет цифровые технологии также начали преобразовывать буровую промышленность.
Как для подрядчиков, так и для операторов буровых работ, достижения нацелены на оптимизацию операций, устраняя непроизводительное время и невидимые потери времени, предохраняя людей от опасности и максимизируя эффективность технического обслуживания.
Технологии, такие как расширенный анализ данных, ИИ, машинное обучение и виртуальная реальность (VR), также меняют то, как компании управляют своими запасами, определяют свои планы скважин и места разрыва, и даже как они обучают своих сотрудников.
Учитывая постоянно меняющиеся условия «игры» на рынке нефти и нефтепродуктов, применение эффективных технологий позволит нашей стране укрепить свое положение в мире.

Одним из основных операторов, который «оцифровывает свое ядро», является Shell, которую компания определяет как применение существующих технологий к существующим бизнес-моделям в восходящем пространстве, используя передовую аналитику данных для улучшения управления запасами и интерпретации сейсмических данных. В компании «Sell» одним из ключевых лиц в управлении данным проектом является Мартин Деккер, вице-президент по стратегии. [2]
Об этом говорится на 2018 OTC в Хьюстоне 30 апреля. «Если вы думаете о цифровизации, то речь идет о превращении данных в практические идеи — в деньги. Я верю, что цифровизация преобразит нашу отрасль и создаст ценность», — сказал он. «Я считаю, что самая большая ценность в ближайшей перспективе для оффшорной индустрии заключается в оцифровке ядра — более эффективном использовании уже существующей технологии для повышения стоимости и повышения эффективности работы». [2]
Shell использует этот подход в терминах интерпретации сейсмических данных, применяя машинное обучение к наборам сейсмических данных высокого разрешения и 4D. Когда геологи вручную выбирают неисправности из таких наборов данных, это трудоемкий процесс. По словам г-на Деккера, автоматизируя этот процесс, геологи получают возможность сосредоточиться на более дорогостоящей деятельности. Он добавил, что вероятным следующим шагом будет использование ИИ для определения целей бурения. «Не так уж много воображения, чтобы увидеть, как у нас есть компьютер, чтобы выбрать нашу следующую перспективу исследования». [3]
Управление запасами — это еще одна область, где оператор работает над тем, чтобы лучше использовать существующие данные для оптимизации производительности. Shell разработала аналитический инструмент, который просматривает данные, например, когда конкретный элемент оборудования был заказан и отгружен, чтобы определить, какое оборудование необходимо хранить и сколько запасных частей должно быть доступно. Обеспечение доступности необходимых компонентов также может помочь оптимизировать графики технического обслуживания и предотвратить задержки и простои, которые могут возникнуть из-за ожидания детали.
Такой подход уже позволил оператору сократить затраты на инвентаризацию в Мексиканском заливе. «Расширяя масштабы и тиражируя их по всему миру, мы говорим о сотнях миллионов долларов экономии, которая может быть реализована», — сказал г-н Деккер. [2]
В нижестоящем секторе Shell вышла за рамки оцифровки ядра и применила новые технологии для создания новых бизнес-моделей. Например, по словам г-на Деккера, компания разработала цифровую платформу, с помощью которой потребители могут заказать доставку бензина к себе домой или на работу, вместо того, чтобы заправляться на заправочной станции. «Не исключено, что мы могли бы сделать что-то подобное (в восходящем секторе), создав оффшорный Uber, где по существу появляются корабли, когда они вам нужны», — сказал он. [3]
По словам г-на Деккера, для того, чтобы разрабатывать решения в темпе, который идет в ногу с достижениями в области вычислительной техники, компания «Sell» использует минимально жизнеспособный продуктовый подход к цифровым проектам.
Зачастую разработка нового решения или технологии может занять три года. Тем не менее, отметил он, поскольку вычислительная мощность растет очень быстро, к тому времени, когда решение готово, оно может уже устареть. В то же время конечный пользователь обычно не видит и не обрабатывает проект, пока он не будет завершен, поэтому в процессе разработки не предоставляется никакой обратной связи. Согласно подходу минимального жизнеспособного продукта, пригодный для использования продукт выпускается через три или четыре месяца. По его словам, с течением времени к продукту могут быть добавлены дополнительные функции или возможности. [3]
Применение подобных технологий может позволить российским технологам значительно упростить и улучшить эффективность добычи нефти в сложных геологических условиях.
В таких условиях прогнозирование и анализ пластов, а также разработка эффективной технологии добычи и бурения может быть затруднена. Кроме того, современные технологий позволяют улучшить управления всеми операционными процессами, что могут позволить России экономить значительные средства, что можно в дальнейшем направить на реализацию других национальных проектов.
Россия имеет значительный потенциал в сфере добычи и переработки нефти и газа – один из самых высоких в мире. Применение современных технологий (в т.ч. цифровизации ядра) позволит нашей стране значительно укрепить позиции на рынке и расширить границы для оптимизации добычи нефти в тяжелых условиях.