Применение перспективных информационных технологий при строительстве и эксплуатации нефтегазовых месторождений

Год публикации
Страницы
212-221
Аннотация

Представлены основные решения по построению и реализации алгоритмов интеллектуального моделирования при организации высокопроизводительной автоматизированной системы предотвращения осложнений и аварийных ситуаций в процессе строительства нефтегазовых скважин. Приведены описание и возможности программного обеспечения, разработанного на основе нейросетевого моделирования и машинного обучения, предназначенного для повышения точности геолого-разведочных работ и исключения нештатных ситуаций при бурении. На базе геолого-технологической информации предложена организационная структура удаленного мониторинга и контроля эксплуатации управления бурением в нефтегазовой отрасли. Описана схема организации информационных потоков для принятия решений буровым супервайзером при бурении, а также мониторинга строительства месторождения в центре бурения нефтегазового предприятия. Лучшие мировые практики подтверждают высокую эффективность проведения модернизации месторождений при внедрении информационных технологий, которые способствуют снижению эксплуатационных затрат, увеличению газонефтедобычи порядка 10% и сокращению времени простоев скважин не менее 50% от типовых решений.
Ключевые слова: скважина, месторождение, строительство, бурение, геолого-технологическая информация, отраслевой центр, буровой комплекс, искусственный интеллект, индустриальный блокчейн, автоматизированная система, модели, машинное обучение.

(Сборник трудов XIII Всероссийской научно-технической конференции Актуальные проблемы развития нефтегазового комплекса России. — Издательский центр РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина Москва, 2020).

В рамках проведенных в период 1995-2019 гг. исследований по программе Фундаментальный базис инновационных технологий в нефтяной и газовой промышленности академическими институтами РАН сформированы научно обоснованные подходы по внедрению прорывных инновационных технологий по всей технологической цепочке нефтегазодобычи (геологоразведке, бурению и строительству скважин, их ремонту, очистке добытой нефти от воды, серы, парафина, подготовке к транспорту и хранению и др.), которые обеспечивают решение проблем энергоэффективности, ресурсосбережения, импортозамещения в рамках проведения модернизации отрасли в сложных экономических условиях. Практическим примером интеграции имеющихся компетенций и необходимости внедрения современных информационных технологий в нефтегазодобыче является проводимая ИПНГ РАН работа по теме Разработка высокопроизводительной автоматизированной системы предотвращения осложнений и аварийных ситуаций в процессе строительства нефтяных и газовых скважин на основе постоянно действующих геолого-технологических моделей месторождений с применением технологий искусственного интеллекта и индустриального блокчейна для снижения рисков проведения геолого-разведочных работ, в т. ч. на шельфовых проектах, выполняемая по гранту Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (идентификатор проекта RFMEFI60419X0217).

Заключение. Лучшие реализованные практики обеспечивают эффективность принципов интеллектуальное месторождение, за счет применения которых достигается увеличение газонефтедобычи порядка 10% и снижение простоев не менее чем на 50% при механизированной добыче. Задачей, требующей решения в области информационных технологий, является создание междисциплинарной проектно- исследовательской среды за счет интеграции фундаментальной и прикладной науки, студентов и преподавателей, производственников и научных сотрудников для решения отраслевых проблем.

Abstract

The main solutions for construction and implementation of intelligent modeling algorithms during organization of high-performance automated system for prevention of complications and emergency situations during construction of oil and gas wells are presented. Descriptions and possibilities of software developed on the basis of neural network modeling and machine training, designed to increase accuracy of geological exploration works and eliminate emergency situations during drilling, are given. On the basis of geological and technological information, the organizational structure of remote monitoring and operation control by drilling management in the oil and gas industry is proposed. The scheme of organization of information flows for decision-making by drilling supervisor during drilling, as well as monitoring of field construction in the center of oil and gas enterprise drilling is described. The best world practices confirm the high efficiency of field modernization during the introduction of information technologies, which contribute to the reduction of operating costs, increase of gas and oil production about 10% and reduction of well downtime not less than 50% of standard solutions.
Keywords: Well, field, construction, drilling, geological and technological information, industry center, drilling complex, artificial intelligence, industrial blockchain, automated system, models, machine learning. industrial intelligence, an industrial blockchain, data, the automated system, models, machine learning.

Литература

  1. Dmitrievskiy A.N., Eremin N.A., Stolyarov V. E. Digital transformation of gas production // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, Vol. 700, Article ID 012052. https://doi.org/10.1088/1757-899x/700/1/012052
  2. Еремин Н.А., Архипов А.И., Черников А.Д., Сарданашвили О.Н., Столяров В.Е. Создание высокопроизводительной автоматизированной системы предотвращения осложнений и аварийных ситуаций в процессе строительства нефтяных и газовых скважин // Neftegaz.RU. 2020. № 4-2020. С. 38-50.
  3. Кульчицкий В.В., Ларионов А.С., Гришин Д.В., Александров В.Л.Методическое и информационное обеспечение бурового супервайзера: Учебное пособие. М.: РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2010. – 252 с.; 46 илл.