ШІ на службі у нафтогазовидобувників

Світ переживає масштабну трансформацію. Війна в Україні докорінно змінює енергетичний ринок не лише ЄС, а й великих і малих країн у різних частинах земної кулі. 

Поряд із цим майбутнє, яке ще кілька років тому здавалося далеким і неосяжним, вже тут. Йдеться про штучний інтелект (ШІ), який охоплює безліч напрямів, інструментів, алгоритмів і систем, що не лише імітують діяльність людського розуму, а й здатні до самостійного й безперервного навчання. 

Нафтогазовидобувна індустрія вже давно використовує комп'ютерні технології, особливо у розвідці та видобутку вуглеводнів. Та саме зараз провідні компанії активно шукають прогресивніші шляхи для трансформування своїх операційних процесів у трьох напрямках: ефективність робіт і економія коштів, зменшення впливу на навколишнє середовище, підвищення безпеки праці. 

Дослідження ринку показують, що застосування штучного інтелекту в секторі буде щорічно зростати на понад 10% до 2027 року. 

GlobalData у звіті про штучний інтелект у нафтогазовому секторі повідомляє, що тільки за останні три роки подано та видано понад 534 000 патентів. На сьогодні існує понад 40 інноваційних ніш, які формуватимуть майбутнє галузі. 

Йдеться про інструменти для автоматизованого буріння, штучний інтелект для керування робочими процесами, методи оптимізації для буріння свердловин тощо. 

Нещодавнє опитування Ernst & Young демонструє: 92% нафтогазових компаній у світі інвестують у ШІ або планують це зробити в найближчі п'ять років. І вплив штучного інтелекту вже очевидний, оскільки половина керівників сектору використовує його для вирішення проблем у своїй організації. 

Отже, які "інтелектуальні" технології вже застосовуються в галузі і куди зайде прогрес? 

ExxonMobil – один з лідерів, який максимально публічно надає інформацію про ШІ у своїх проєктах. Компанія є першою в галузі, яка використовує автономне буріння на глибинах. 

Технологія зараз відточується у діяльності в Гайані (держава в Південній Америці) та передбачає застосування штучного інтелекту для визначення ідеальних параметрів для буріння. 

Завдяки ШІ підприємство скоротило на два місяці проєктування буріння свердловин та зменшило час для підготовки даних на 40%. ExxonMobil використовує прогнозне техобслуговування, щоб визначити стан обладнання і запланувати ремонт, а також пропонує таку послугу своїм клієнтам. 

Запевняють, що це може скоротити простої, споживання мастила та витрати, разом із цим, підвищуючи надійність устаткування. 

Штучний інтелект також допомагає компанії керувати великою кількістю розсіяних родовищ та аналізувати дані – це перший крок на шляху до автоматизації замкнутого циклу, який дозволяє системам розпізнавати події та реагувати на них без втручання людини.

ExxonMobil планує використання "інтелектуального" глибоководного робота для виявлення природного витоку газу, що зменшить ризики розвідки та наслідки для моря.

Завдяки штучному інтелекту British Petroleum зменшує витік метану. Компанія оснастила сотні своїх свердловин дешевими датчиками, які збирають і передають дані комп'ютеру, де керовані ШІ алгоритми виконують нескінченні задачі для оптимізації. 

За оцінками BP, за шість місяців витік метану зі свердловин зменшився на 74%. Разом з мінімізацією операційних витрат така технологія допомагає скоротити викиди парникових газів. 

Окрім того, компанія використовує штучний інтелект Sandy для пошуку та зв’язування інформації про надрa в своїй базі даних. Подібно до пошуку, який доступний у споживчій сфері, експерти BP можуть запитувати інформацію, ставлячи конкретні запитання. 

Норвезька Еquinor суттєво спростила виробничу діяльність за допомогою ШІ. Майже всі свердловини вони обладнали датчиками, які онлайн відображають необхідні показники роботи. 

Десятки гігабайт даних миттєво обробляються та інтерпретуються штучним інтелектом в прості, зрозумілі цифри та моделі роботи. Компанія використовує нейронні мережі, щоб вибрати найкращий шлях буріння та оптимізувати процеси вже безпосередньо в дії. 

Завдяки інструменту Echo механіки в реальному часі оцінюють стан обладнання, знають, як дістатися до будь-якої частини та можуть заздалегідь планувати техобслуговування. 

Програма має дані 53 об’єктів і 3D-моделей на суші та в морі, і вперше в історії буде використовуватися як цифровий інструмент у підводних операціях "Північного сяйва" - частини норвезького повномасштабного проєкту з уловлювання та зберігання вуглецю.

Ще одне "інтелектуальне" ноу-хау компанії: фахівці розмістили звичайний інтернет-кабель вздовж свердловини на одному з родовищ. Волокно, з невеликими змінами, працює як мікрофони та датчики температури, які передають величезну кількість даних. 

Штучний інтелект це все обробляє і видає конкретні результати. Еquinor каже: якщо раніше подібна робота займала 2-3 тижні і передбачала доставку дисків гвинтокрилом на сушу, то тепер це можна зробити за лічені хвилини, що по суті є конвеєрною передачею даних у реальному часі.

ШІ допомагає нафтогіганту Shell керувати буровим обладнанням. Для цього використовуються історичні дані та зібрана під час моделювання інформація, враховується безліч факторів – від, приміром, типу бурового долота до тиску, температури та інших сейсмічних показників.

У підсумку оператор може швидше проводити бурові роботи, а зношеність та можливі поломки обладнання суттєво зменшуються. 

У планах компанії використовувати ШІ від компанії SparkCognition у глибоководній розвідці. Алгоритми оброблятимуть великі обсяги сейсмічних даних у пошуках нових родовищ вуглеводнів в Мексиканській затоці. 

Окрім підвищення операційної ефективності, це також дозволить скоротити розвідку, як зазначають у компанії, з дев'яти місяців до менш ніж дев'яти днів. 

Польська державна компанія PGNiG почала активно досліджувати можливості ШІ ще в 2019 році. Тоді було представлено платформу Digital Field на якій вдалося створити єдину цифрову модель родовищ.

Через два роки технологію модернізували, запустивши проєкт Smart Field, який збирає та аналізує дані за допомогою штучного інтелекту та машинного навчання. Головна ціль платформи - збільшувати видобувні запаси та знижувати собівартість вуглеводнів. 

Компанія Geofizyka Toruń із групи PGNiG у співпраці зі стартапом Evorain розробляє програму з використанням алгоритмів ШІ для аналізу сейсмічних даних, щоб виявити потенціал родовищ, а також допоможе шукати місця для підземних газосховищ або для закачування CO2. 

Очікується, що використання цифрових інструментів дозволить компанії додатково видобувати близько 11 млрд м3 газу. 

Як бачимо, можливості штучного інтелекту є нескінченними у нафтогазовому секторі. Технології вже зараз допомагають економити кошти, оптимізувати процеси, підвищувати безпеку, робити освоєння родовищ ефективнішим та швидшим. 

Перспектива використання ШІ в найближчому майбутньому виглядає ще більш захоплююче. Розвиток і збільшення технологічних інновацій можуть призвести до революційних змін у галузі, які зараз здаються практично нереальними. 

Враховуючи той факт, що збільшення видобутку вуглеводнів є стратегічним завданням для України, вже сьогодні нам треба вивчати досвід міжнародних компаній та брати на озброєння передові технології. 

Залучення ШІ в розробку українських надр у післявоєнному відновленні країни допоможе не лише розвивати галузь та нарощувати виробництво, а й стимулюватиме до прогресу інші сектори економіки.