Передовые цифровые и производственные технологии: эксперты обсудили развитие нефтегазовой отрасли на круглом столе «Интеллектуальные подходы к планированию нефтегазовых активов»

14 декабря 2022 года в ходе деловой программы IV Международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии» состоялся круглый стол «Интеллектуальные подходы к планированию нефтегазовых активов». Основной фокус обсуждения был направлен на интеллектуальные подходы и инструменты, которые применяются в отрасли на различных этапах планирования и реализации решений. Это подходы в области искусственного интеллекта и мультиагентного взаимодействия с применением наукоемких цифровых моделей нефтегазовых месторождений. В дискуссии приняли участие представители промышленности и образования.

Цель сессии – консолидация основных интеллектуальных ресурсов для выработки оптимальных вариантов разработки и применения интеллектуальных инструментов при планировании мероприятий для развития существующих и создания новых активов нефтегазовых компаний.

Директор по науке «Газпром нефти» Марс Хасанов открыл презентационный блок сессии, выступив с докладом на тему «Актуальные задачи цифрового нефтяного инжиниринга». Свой доклад спикер начал с рассказа об этапах становления системного инжиниринга на уровне нефтяной компании.

• «Сейчас, в связи с тем, что мы выходим на новые регионы, появляется все больше цифровых возможностей, активно развивается искусственный интеллект, возникают новые вызовы для того, чтобы осуществлять системный научный цифровой инжиниринг. Нашей идеей является системный инжиниринг на уровне цифровых компаний, иными словами мы хотим создать цифровой двойник всей нашей компании, чтобы у нас появилась возможность запустить симулятор, где можно было бы отследить все месторождения, скважины, работу подразделений. Это позволило бы также учесть интересы государства и предпочтения рынка, принимать оптимальные долгосрочные решения, на основе которых бы также выстраивались и краткосрочные решения»,
  – поделился Марс Магнавиевич. 

В ходе доклада спикер также сообщил о цифровом научном инжиниринге и его составляющих:

• AGI.E искусственный интеллект;
• Теория принятия решений;
• Исследование операций;
• Цифровые двойники.

На слайде Марс Хасанов также продемонстрировал интегрированный комплекс цифровых двойников, задачи которого заключаются в создании отечественных программных продуктов, моделировании динамики многофазных нелинейных систем, иерархии полномерных и прокси моделей и интеллектуальных Мультиагентных системах.

Далее, с докладом на тему «Самообучающаяся модель пласта для повышения качества планирования разработки» выступил Владимир Вановский. Спикер представил проект по самообучающейся модели пласта, а также выделил его цели, которые заключаются в ускорении адаптации без потерь качества, уточнении неопределенности, «живой» иерархии моделей в непрерывном сквозном цикле адаптации, движении к ИИ-центричной системе, основанной на общем инженерном ИИ, и улучшении планирования разработки.

Кроме того, докладчик сообщил о подходы к объединению разнородных данных для повышения качества планирования разработки. Так, осуществляется комплексирование посредством:

– Ко-кригинга GIS и GDIS;

– Генеративных подходов;

– Учета сейсмических данных.

• «Для повышения качества планирования разработки желательно использовать все доступные источники данных и учитывать неопределенности, взаимосвязи между геологическими параметрами, априорные знания и историю добычи. Также в данном процессе важную роль играют метрики и процедура валидации, приближенные к бизнес-целям. Современные технологии общего и инженерного ИИ могут помочь автоматизировать и улучшить процессы планирования разработки», – подытожил свое выступление Владимир Вановский. 

 

Доцент Университета ИТМО, старший научный сотрудник ЛИЦ «Сильный искусственный интеллект в промышленности» Анна Калюжная рассказала участником круглого стола о системах интеллектуального планирования обустройства месторождений. Спикер сообщила, что при планировании разработки и обустройства месторождений существует высокая степень неопределенности, а формирование календарно-сетевого графика зачастую производится на основании ограничений по срокам запуска на базе нескольких сценариев и недостаточно часто совершенствуется на базе приобретенного опыта. Анна Владимировна отметила, что благодаря высокой экспертности планирования обустройства месторождения специалисты компании выполняют работу без анализа имеющих исторических данных.

• «Интеллектуальная система интегрального планирования разработки и обустройства месторождений, созданная на основе методов машинного обучения и математической оптимизации, позволяет снизить риски и оптимизировать формирование, отслеживание и динамическую перестройку календарно-сетевого графика», – отметила спикер.  

От Центра Национальной технологической инициативы «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (Центр НТИ СПбПУ) выступила заведующая лабораторией «Промышленные системы потоковой обработки данных» Марина Болсуновская. Эксперт представила презентацию о комплексном исследовании по направлению «Интеллектуальная Мультиагентная Инжиниринговая Система (iMAgES)».

Марина Владимировна выделила основную цель направления комплексных исследований, которая заключается в повышении эффективности принятия инжиниринговых решений в продуктовой цепочке создания ценности, а также в создании комплексной интеллектуальной системы оптимизации технических решений на базе всей имеющейся мультидисциплинарной информации для обеспечения сквозного интегрированного процесса планирования и контроля.

Спикер рассказала о преимуществах системы:

• «Интеллектуальная Инжиниринговая система позволяет упростить моделируемую систему за счет иерархического распределения детальности интегрированных моделей по масштабу и временному интервалу принятия решений, создания интеллектуальной надстройки над интегрированными моделями и коммуникации моделей по коротким связям. Обеспечивается сценарность, которая не ограничивается функциональными моделями. Также увеличивается количество показателей/размерность пространства принятия решений и определяется глобальное максимально эффективное инжиниринговое решение».

В ходе круглого стола также представил свой доклад исполнительный директор технологической практики «Технология Доверия» Артем Семенихин. Эксперт рассказал об управлении месторождением с помощью цифровых двойников на базе нейросетевых технологии. Выступление спикер начал с определения проблематики интегрированной онлайн-оптимизации добычи на основе цифрового двойника, включающего пластовую систему. Так, Артем Сергеевич отметил, что для генерации оптимизированных вариантов распределения добычи по скважинам с учетом взаимовлияния объектов технологической цепочки актива, плановой добычи, мощности УКПГ и прогнозной оценки влияния на пластовую систему в режиме реального времени необходимо создать интегрированную модель с высокой скоростью расчета для возможности использования оптимизационных алгоритмов.

• «На основе фактических данных о работе скважин, системы сбора и подготовки и цифровых экспериментов была построена интегрированная модель “пласт – скважины – внутрипромысловые трубопроводы – УКПГ”. Модель пластовой системы была реализована путем обучения сети на наборе расчетов адаптированной модели в Eclipse и дополнительно обучена для адаптации на фактических данных», – выделил спикер.

Завершающим круглый стол докладчиком стал директор Передовой инженерной школы (ПИШ) «Когнитивная инженерия», директор научно-образовательного центра (НОЦ) «Газпромнефть – НГУ» Сергей Головин. Участник дискуссии представил цифровую платформу программных продуктов разработки нефтегазового месторождения. В ходе выступления эксперт рассказал, с какими вызовами отрасли помогает бороться платформа. Среди них: внешнеполитическое и экономическое давление, возрастающая сложность добычи, неблагоприятные тенденции на рынке труда, энергетический переход и другие.

Модератор сессии, руководитель проектов Блока экспертизы и функционального развития Научно-Технического Центра «Газпром нефти» Борис Белозеров подвел краткие итоги круглого стола.

• «Сегодня были представлены очень интересные доклады. Мы начали с фундаментальных важных и новых направлений развития нефтегазовой отрасли, находящихся на границе технологического развития нефтяного инжиниринга. Нам удалось сделать вывод, что на сегодняшний день необходимо совершенствовать системные подходы и платформенные решения, а также создавать универсальные цифровые платформы, которые бы позволяли оперативно внедрять научно-технологические разработки в производственные процессы», – подвел итог сессии Борис Владимирович. 

Напомним, что круглый стол «Интеллектуальные подходы к планированию нефтегазовых активов» прошел в рамках ежегодного экспертного мероприятия экосистемы инноваций СПбПУ – IV Международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии», который проходил с 14 по 15 декабря 2022 года. Основной темой форума стала цифровая трансформация промышленности с целью достижения технологического суверенитета: формирование портфеля научно-образовательных и научно-технологических программ, содержащих фронтирные инженерные задачи, разработка передовых цифровых и производственных технологий и продуктов, обеспечивающих глобальную конкурентоспособность.