Дроны как часть цифровизации отрасли нефти и газа в Казахстане

Цифровизация нефтегазодобывающей отрасли: новая реальность, тренды развития и перспективы

Казахстан обладает 3 % мировых запасов энергоресурсов и входит в 15 стран-лидеров по их добыче. Нефтегазодобывающая отрасль Казахстана – одна из самых крупных в национальной экономике. Нефть и газ позволяют сохранять независимость страны от импорта энергоресурсов из других стран и удерживать позиции важного стратегического партнера на международной арене.

Общемировая тенденция сокращения запасов нефти и газа, технологические сложности с добычей, с обеспечением безопасности производства и экологические проблемы, вносят свои коррективы в развитие и перспективы этой отрасли.

Цифровые технологии и искусственный интеллект, по мнению большинства экспертов, способны решить большинство проблем, с которыми сталкивается нефтегазовая  отрасль. В первую очередь, это интеграция высоких технологий разведки и добычи энергоресуров,  основанных на автоматизации  процессов, сборе и аналитике Big Data, автономизация работы оборудования.

Основные инструменты цифровизации в нефтепромышленной отрасли:

  • сенсорные и интеллектуальные устройства
  • беспилотные летательные аппараты для наблюдения
  • интегрированный центр оперативного управления
  • 3D-печать запасных частей
  • утилизация отходов

В основном они решают задачи организации «чистого» и «умного» производства – экономятся ресурсы, экологичнее утилизируются отходы, контролируются опасные зоны и объекты в режиме реального времени.

«Умные» скважины – мировой опыт интеграции цифровых систем и искусственного интеллекта В России в 2019 году «Ростелеком» и «ЛУКОЙЛ» запустили первые «умные» скважины на месторождениях Пермского края (подробнее – на сайте «Коммерсант»). Была создана цифровая модель скважины, данные о работе реальной скважины получались полностью удаленно, это позволило автоматизировать работу и видеть, что происходит на объекте, реагировать на нештатную ситуацию и делать прогнозы.

Что ждет отрасль в будущем?

  • Переход к интегрированному центру оперативного управления

Сократится количество точек принятия решений по управлению месторождением, управление месторождением будет проходить в большей степени дистанционно.

  • Контроль рабочих процессов нефтегазодобычи при помощи беспилотных летательных аппаратов и автономизация

При помощи дронов собираются точные данные о новых местах залежей нефти и газа, совершенствуется  мониторинг проблемных зон бурения скважины, утечек и пр.

Подробнее о задачах применении дронов в нефтегазовой промышленности см. далее.

  • Ускорение информационных потоков

Сбор, анализ данных и управляющие команды осуществляются в режиме реального времени. Ожидается дальнейший рост объемов передаваемой информации до экстремально больших объемов.

Рационально добывать нефть, находить новые месторождения, осуществлять контроль и поддержку объектов, все это эффективнее организуется с применением цифровых технологий.



Показатели

Технологии управления месторождением

 

Традиционная автоматизированная 

(активное управление)

Цифровая (реактивное управление)

Интеллектуальная (проективное управление)

Прирост добычи нефти, %

1,0

4,0

10,0

Прирост запасов нефти, млрд т.

5,0

10,0

15,0

Прирост КИН, %

1,0

5,0

10,0

Удельные затраты на автоматизацию, % от выручки или т.

0,5-1,0 или 0,75

1,0-2,0 или 1,4

2,0-4,0 или 3,0

Снижение удельной себестоимости добычи нефти, %

2,0

5,0

15,0

Рост производительности труда, %

1,0


5,0

10,0


Таблица 2. Преимущества использования цифровых технологий по сравнению с традиционными технологиями управления нефтегазовой отраслью.

«Глобальным ключевым трендом сегодня является цифровизация, за ней последует искусственный интеллект. Отечественные предприятия нефтегазовой сферы в основном осуществляют первый этап цифровизации, развивают автоматическую систему управления. Сегодня нужно делать «надстройку» системы с помощью искусственного интеллекта. Это относится и к добыче, и к переработке, и к реализации, к маркетингу».

Мералиев Садуохас Аташович, управляющий директор по нефтепереработке и нефтехимии НК "КазМунайГаз"

Дроны в нефтегазовой отрасли – преимущества и перспективы применения

Беспилотные летательные аппараты уже активно применяются в нефтегазовой отрасли Казахстана. Они заметно повышают эффективность при проведении мониторинга трубопроводов, для обнаружения утечки газа и нефти, устранения неисправностей трубопровода и скважин.

Основные виды работ, для которых используют дроны:

  • Проведение диагностики с созданием интерактивной или виртуальной трехмерной модели местности.
  • Обследование морской буровой установки, поверхностных систем сбора, подготовки и транспорта продукции, в режиме реального времени передача снимков и видеоматериалов.
  • Определение потребности в горнотехнических мероприятиях, техническом обслуживании и ремонтных работах.
  • Доставка запасных частей со склада на скважины, установки системы сбора, подготовки и транспорта готовой продукции.

Какие преимущества применения беспилотников по сравнению с традиционными методами?

Они автоматизировать и ускоряют сбора данных с дополнительной скоростью и высокой точностью во время рискованных промышленных проверок. Дроны могут оснащаться полезными нагрузками и датчиками в зависимости от целей облета (лидары, тепловизионные камеры, газоанализаторы) .

Данные, полученные беспилотниками, анализируются и оптимизируются с применением  ИИ и Big Data.

Сферы применения дронов в нефтегазовой промышленности

  • Разведка и инжиниринг

Топографические исследования и сбор информации об инженерных сооружениях, трубопроводов

  • Управление графиком строительства

Наблюдение за строительством и регулирования процесса ,в том числе и обеспечение безопасности на объектах.

  • Проверки трубопроводов

Мониторинг трубопроводов для предотвращения кражи нефти и газа, контролируются утечки метана.

  • Место и оборудование

Проверяются участки и платформы (морские, наземные), вспомогательные энергические объекты.

  • Проверки НПЗ

Проверка башни-факела, башен охлаждения, трубопроводов подачи сырья

  • Безопасность и чрезвычайная ситуация

Патрулируются рабочие зоны, дроны применяется аварийно-спасательными службами, обеспечивается пожарная безопасность

Рекомендуемое оборудование для нефтегазовой отрасли (Беспилотные решения)

Дрон DJI Matrice 300 RTK - как базовый носитель разных полезных нагрузок.

Высокотехнологичный беспилотник  с улучшенной системой передачи сигнала, разработан специально для промышленных целей с возможностью установки несколько полезных нагрузок одновременно. БПЛА, соответствующий всем новым требованиям эпохи цифровизации.

Система обнаружения препятствий и позиционирования в 6 направлениях является одним из преимуществ

Создан для получения трехмерного облака точек в реальном времени для обеспечении высокой точности и детальной реконструкции объектов. RGB-камеры помогают раскашивать облака точек.

Используется для топографической съемки высокого качества, для облетов опасных и труднодоступных объектов и мест. Позволяет реконструировать высокодетализированные сложные объекты.

Система обнаружения препятствий и позиционирования в 6 направлениях является одним из преимуществ

Оснащена камерами с гибридным оптическим зумом и шурокоугольным объективом, тепловизором и датчиками ночного видения  Starlight Night Vision.

Позволяет создавать тепловые 3D-модели, измерять и контролировать температуру на объектах, проводить облет объектов,  в том числе в условиях плохой видимости и в ночное время.

Газоанализатор Sniffer 4D

Распознает до 9 видов веществ одновременно. Применяется при мониторинге окружающей среды, картирования загрязнителей воздуха, получение пробы воздуха, при проведении исследований и во время ликвидации аварийных ситуаций при утечке газа. Позволяет брать пробы воздуха, обнаруживать утечки газа на нефтегазовых предприятиях.

Высокотехнологичное оборудование с камерой для фотограмметрических полетов. Подходит для создания точных и детализированных 3D-моделей объектов, ортофотопланов, трехмерных облаков точек и цифровых моделей рельефа местности. Зарекомендовал себя при мониторинге сложных конструкций в опасных зонах.

Компактная портативная интеллектуальная система для получений данных и изображений. Встроенная камера с широкоугольным объективам и оптическим зумом, тепловизором и лазерным дальномером позволяет проводить мониторинг объектов, создавать 3D-модели, проводить измерение температуры и обнаруживать неисправности в самых труднодоступных местах.

Датчик MicaSense RedEdge-P

Инструмент с одной камерой для синхронизированного захвата откалиброванных мультиспектральных изображений и изображений RGB с высоким разрешением. Подходит для мультиспектрального анализа почвы и биомассы, применяется для анализа ситуации с разливом нефти, для оценки нанесенного ущерба для окружающей среды.

Профессия «Оператор дрона» – тренд 21 века и нехватка специалистов

Применение высоких технологий в нефтегазодобывающей отрасли влечет за собой потребность в новых специалистах, для которых цифровизация и автоматизация производственных процессов, сбор и анализ больших данных, быстрая реакция принятия решений и дистанционное управление роботизированным оборудованием на уровне высококлассного геймера – основные компетенции.

В последнее время кадровые службы уже столкнулись с нехваткой таких кадров.

Эксперты определяют это, как новый тренд нефтегазовой отрасли, а именно: переподготовка (подготовка) кадров в нефтегазовой отрасли Казахстана для получения навыков работы с высокотехнологичным оборудованием.

Одна из таких профессии – это «Оператор дрона».

Сейчас для подготовки таких специалистов достаточно пройти переподготовку. В будущем (не таком далеком) потребуется освоить новую профессию.

Какие компетенции и навыки должен иметь оператор БПЛА?

  • Разрабатывать графики облетов дронов
  • Создавать маршруты полетов и переводить их в программный код для БПЛА
  • Контролировать полеты в режиме реального времени
  • Собирать обрабатывать первичную информацию и передавать для анализа облетов
  • Контролировать неисправности и сбои работе дрона
  • Координировать работу мастеров по обслуживанию дрона

Кроме того, оператор должен обладать системным мышлением и иметь базовые знания по программированию и робототехники.

Повсеместное применение дронов на нефтегазовых месторождениях увеличит  эффективность проведения мониторинга трубопроводов, в связи с этим операторы (специалисты) по управлению беспилотниками заменят человека на опасных и тяжелых участках.

Где получить новую профессию «Оператор дрона» в Казахстане?

В реестре специальностей вузов страны пока этой специальности нет. Учитывая большой спрос на подготовку таких специалистов, появление программ их подготовки на базе существующих учебных заведений вопрос времени. Поскольку для работников нефтегазовой отрасли ежедневно появляются задачи, для решения которых требуются навыки и компетенции, соответствующие эпохе высоких технологий. В рамках поставки беспилотных промышленных решений мы проводим обучение основам эксплуатации БПЛА и обработке полученных данных.

Поделиться:

Facebook
Twitter
Pinterest
LinkedIn
Интересное

Похожие новости

Экологический мониторинг с применением беспилотников

Экологические проблемы давно находятся в одном ряду с вопросами международной безопасности и экономического развития стран, что требует кардинального обновления государственных стратегий по решению вопросов, связанных

Подробнее »
Мониторинг промышленных объектов Казахстана с применением дронов

Современное состояние промышленности Казахстана Модернизация предприятий путем внедрения цифровых технологий и высокотехнологичного  оборудования, привлечение инвесторов и подготовка новых  специалистов  позволили бы промышленности Казахстана в краткие

Подробнее »