НАПРАВЛЕНИЯ ЦИФРОВИЗАЦИИ НЕФТЕГАЗОВОЙ ОТРАСЛИ В РОССИИ

DIRECTIONS OF DIGITALIZATION OF THE OIL AND GAS INDUSTRY IN RUSSIA

Polina Zhupikova

student, Department of Economics, Organization and Management, Saint Petersburg Mining University

Russia, St. Petersburg

АННОТАЦИЯ

В статье определяется актуальность цифровизации нефтегазовой отрасли, рассматриваются ее направления и преимущества. Приводятся данные исследований компаний, занимающихся информационными технологиям, о влиянии технологий на процесс производства и вытекающие из цифровизации отрасли преимущества. Особое внимание в статье уделяется опыту зарубежных и отечественных нефтегазовых компаний по внедрению цифровых технологий. Определяются основные направления внедрения цифровых технологий в компаниях нефтегазовой отрасли Российской Федерации.

ABSTRACT

The article defines the relevance of digitalization of the oil and gas industry, considers its directions and advantages. It provides research data from information technology companies on the impact of technology on the production process and the benefits arising from the digitalization of the industry. Particular attention is paid to the experience of foreign and domestic oil and gas companies in the implementation of digital technologies. The main directions of the introduction of digital technologies in the companies of the oil and gas industry of the Russian Federation are determined.

Ключевые слова: нефтегазовая отрасль, цифровизация, автоматизация, оцифровка, инновации, информационные технологии, цифровые технологии.

Keywords: oil and gas industry, digitalization, automation, digitization, innovation, information technology, digital technologies.

Введение Развитие информационных технологий, научно-технический прогресс, периодические экономические кризисы диктуют разным отраслям экономики условия выживания и повышения конкурентоспособности. Цифровизация – это не будущее, а настоящее крупных компаний, в том числе и на рынках по добычи нефти и газа. Внедрение цифровых технологий в производственные процессы позволяет сократить время на выполнение одной операции, снизить себестоимость затрат, тем самым, повысив уровень дохода и прибыльности предприятий, а как следствие, и укрепить позиции предприятий на рынке, использовав конкурентные преимущества.

Актуальность данной темы определяется высокой значимостью нефтегазовой отрасли для российской экономики и основными мировыми тенденциями, определяющими необходимость цифрового формата развития компаний и стран в целом. В 2017 году, с целью развития информационных технологий и управления цифровыми платформами, правительством Российской Федерации была предложена Программа «Цифровая экономика Российской Федерации», на период с 2017 по 2024 гг. Наибольшее внимание в программе уделяется развитию нефтегазовой отрасли, которая формирует около 15% ВВП Российской Федерации [10].

Цифровые технологии способствуют ускорению процесса сбора, обработки и анализа промышленных данных «от скважины до пистолета на АЗС» [11].

Внедрение цифровых технологий позволяет достигать снижения себестоимости, обеспечивать реализацию принципа «бережливого производства», повышать технологическую и организационную эффективность [16].

Компания IBS, ключевой партнер лидеров российского бизнеса и государственных структур, выделяет следующие цифровые технологии: Big Data (большие данные - объем информации, превышающей 100 Гб в день), системы распределительного реестра, искусственный интеллект и нейротехнологии, квантовые и новые производственные технологии, технологии виртуальной и дополненной реальности, и др. По данным IBS в 2015 году глобальное количество данных составляло 6,5 зеттабайта (Единица измерения количества информации, равная 10²¹ (секстиллион) байт), в то время как к 2020 году планировалось достичь результата в 40-44 зеттабайта. Это свидетельствует о значительном продвижении, в течение последних 5 лет, нефтегазовых компаний России в освоении и использовании цифровых технологий в различных направлениях деятельности. [3].

Внедрение информационных технологий позволяет упростить и ускорить обработку и анализ информации, создавать типовые алгоритмы реагирования на стандартные и непредвиденные ситуации, возникающие на рынке. Ярким примером применения Big Data является работа автозаправочных станций: за счет внедрения в процесс обслуживания карт клиентов, хранения в системах истории об операциях держателя карты, это позволяет обслуживать каждого клиента с учетом его индивидуальных потребностей и пожеланий, тем самым упрощая работу сотрудникам и повышая при этом лояльность клиента [12].

Переориентация нефтегазовой отрасли в цифровой формат началась еще в середине XX в., а ее предприятия одними из первых стали применять электронную вычислительную технику (ЭВМ) для измерения, прогнозирования, моделирования пластов и т.д. [13]. В семидесятых годах предприятия использовали крупные станции для ускорения обработки больших массивов данных и информации, что позволило увеличить объем добычи на 1%. В девяностых годах, компьютеризация отрасли позволила сократить затраты на поиск новых месторождений на 40% и способствовала увеличению прироста запасов, в среднем в 2,5 раза. [3]. Внедрение ЭВМ для расчета гидравлических параметров процесса бурения увеличило скорость проходки в 1,5 раза [14].

Дальнейшее развитие компьютерной техники направлено на оптимизацию промысловых работы; в настоящее время данные геологоразведки, информация о добыче, переработке и сбыте обрабатывается уже в мобильных приложениях.

Мобильные приложения активно использует британо-нидерландская нефтегазовая компания Royal Dutch Shell и российская компания ExxonMobil, первыми применившими мобильные устройства при внедрении технологий цифрового контроля развития проектов [15]. Мобильные приложения компании обрабатывают информацию о разработке месторождений нефтяных и газовых продуктов, что позволяет заинтересованным лицам в режиме реального времени контролировать добычу и оперативно принимать рациональные решения.

Активное распространение цифровизации в нашей стране началось только в XXI в., что отразилось на темпах и объемах освоения мирового рынка Big Data (на сегодняшний день этот рынок российскими компаниями освоен не более, чем на 0,3%). В настоящее время, по экономическим и инновационным результатам использования цифровых технологий, Россия занимает 38-е место в мировом рейтинге, что, по мнению специалистов, связано с низким уровнем инноваций, неразвитостью инновационного бизнеса, медленным развитием финансового рынка инноваций и другими негативными факторами, создающими барьеры широкому развитию и внедрению цифровых технологий. [3].

В зарубежной практике одними из перспективных направлений цифровизации нефтегазовой отрасли являются оцифровка нефтедобычи и автоматизация переработки. Оцифровка нефтедобычи достигается за счет технологии умной скважины и цифровых месторождений [2]. Британо-нидерландская компания Royal Dutch Shell в 2004 году запустила программу под названием Smart Fields, суть которой состоит в объединении технологий измерения, контроля и управления в реальном времени, что позволило компании получать непрерывный поток информации, оперативно реагировать на ситуацию и принимать решения. Royal Dutch Shell активно использует в своем производстве умные скважины [17].

Умные скважины – это инновационная технология, применяемая в нефтегазовой отрасли для эффективной нефтедобычи [2]. Умные (интеллектуальные скважины) представляют собой объекты, оснащенные системами датчиков и регулирующих клапанов, позволяющих контролировать параметры работы и достигать более высоких показателей эффективности добычи, обеспечить безопасность проведения работ и повысить коэффициент извлечения.

Потенциал оцифровки месторождений кембриджская ассоциация энергетических исследований оценила в 125 млрд. баррелей [2, 3]. В ежегодном докладе «Цифровая добыча нефти: тюнинг для отрасли» говорится о том, что сегодня существует много продуктов по созданию умных месторождений и интеллектуализации скважин, что способно повышать коэффициент извлечения и снижать затраты на 5-10% [15].

В таблице 1 представлена эффективность различных технологий интеллектуального месторождения (скважины), рассчитанная Vygon Consulting.

Таблица 1.

 Эффективность различных технологий интеллектуального месторождения [7]

* коэффициент извлечения нефти

** коэффициент извлечения газа

*** капитальные расходы бизнеса

Из российских нефтегазовых компаний технологию умных скважин применяют такие крупные компании как ПАО «ЛУКОЙЛ», ООО «РосПромБур», ПАО «Сургутнефтегаз», ПАО «НК «Роснефть» и другие [18].

Использование технологии интеллектуальных скважин позволяет снизить стоимость эксплуатации месторождения на 20%, а доказательством развития и расширения числа умных скважин является динамика их численности. В мире использовали технологию на 800 скважинах в 2011 году, а в 2019 году число умных скважин только у ПАО «НК «Роснефть» превысило 2,5 тыс. CERA. Создание умных или интеллектуальных скважин в нефтегазовой отрасли в России связана с активным развитием технологий удаленного управления скважинами, развитием IT-технологий. С увеличением точности моделирования в геологии повышается качество анализа месторождения.

Независимо от используемой технологии, сотрудники месторождений оснащаются мобильными устройствами, которые автоматически генерируют и анализируют данные по скважинам и установленному на них оборудованию. Компания, добывающая 50 тыс. б.н.э./сут. при цене 45 долл./барр. и использующая технологии FDG (Field Data Gathering Workflow ), способна увеличить добычу на 2%. Например, в среднем, крупный заказчик FDG смог сократить время простоя насосов на скважине на 50%, снизив уровень потерь при добыче с 5% до 2,5%, что привело к увеличению прибыли не менее чем на 100 млн долл. [4]. Vygon Consulting прогнозирует, что в России к 2030 году внедрение цифровых технологий в процесс добычи позволит получить дополнительно 155 млн. тонн нефти, при этом компенсируя добычу на истощенных месторождениях в течение многих лет [4].

Внедрение цифровых электронных систем позволило автоматизировать процесс переработки сырья. Сегодня в России активно используется система расширенного управления процессами (АРС – Advance Process Control), которая дает возможность придерживаться установленного режима и заданных целевых функций, эффективно и быстро реагировать на отклонения от нормы [8]. Среди российских компаний-лидеров в области нефтегазовой промышленности активно применяет данную концепцию ПАО «ГАЗПРОМ». Компания использует в процессе работы следующие передовые технологии концепции:

- использование виртуальных анализаторов качества;

-централизованное управление производством (реализуются на нефтеперерабатывающих заводах г. Омска и г. Москвы);

- использование систем комплексного мониторинга и анализа крупных массивов данных [4].

Компания EY выявила преимущества использования аналитических методов, применяемых в процессе переработки нефти. Так, концепция IIoT (Промышленный интернет вещей) позволяет моделировать данные с использованием методов машинного обучения инейронных сетей. Благодаря этой концепции нефтеперерабатывающие заводы улучшают качество прогнозирования на 15% и увеличивают точность результата до 90% [8, 9].

Немаловажным является и то, что цифровые технологии внедряются и в маркетинговую деятельность: создаются целые системы и приложения, содержащие внутри информацию о каждом клиенте, о его предпочтениях, среднем чеке покупок, что делает взаимодействие клиентов и сотрудников компаний более комфортным.

В ближайшем будущем цифровизация охватит и более повседневные аспекты жизни, и следующим шагом может стать развитие исключительно автоматизированных автозаправочных станций, что позволит улучшить качество услуг и ускорить процесс обслуживания из-за отсутствия человеческого фактора в работе [13]. Технологию автоматизированного обеспечения населения бензином для заправки автотранспортных средств используют сегодня уже некоторые крупные нефтяные компании: «Газпромнефть», «Татнефть», «Башнефть» [1].

Целью исследования является выявление основных направлений цифровизации нефтегазовой отрасли в России.

Методология исследования строится на логическом анализе и обобщении информации об опыте внедрения цифровых технологий в крупных российских компаниях.

Результаты. Основными направлениями применения цифровых технологий в нефтегазовой отрасли являются:

-цифровые технологии проектирования объектов;

-цифровые технологии добыче углеводородов;

- автоматизация переработки сырья;

-цифровизация маркетинговой деятельности;

-цифровизация бензинового бизнеса крупных нефтегазовых компаний.

Примеры применения цифровых технологий в нефтегазовых компаниях представлены РФ в табл. 2

Таблица 2.

Основные направления применения цифровых технологий в российских нефтегазовых компаниях

В основном крупные нефтегазовые компании инвестируют в зеленые технологии (преследуется цель оптимизации расходования природных ресурсов, внедрение технологий переработки) и повышение операционной эффективности. На рисунке 1 представлена динамика количества совершенных сделок по инвестированию в различные направления стартапов крупнейшими газовыми компаниями (статистика CB Insight, Vygon Consulting) за период 2016-2019гг.

Рисунок 1. Количество сделок по инвестированию в различные направления стартапов крупнейшими российскими газовыми компаниями, 2016-2019гг., шт. [4]

Последствия влияния цифровизации на нефтяной рынок представлены на рисунке 2.

Рисунок 2. Влияние цифровизации на нефтяной рынок [4]

Выводы. В России цифровизация и трансформация в цифровой формат нефтегазовой отрасли началась не так давно, однако набирает силы и популярность. В целом, использование цифровых технологий, в т.ч. и в нефтегазовой отрасли позволяет повысить безопасность, оптимизировать логистику и уменьшить эксплуатационные затраты. Вертикально-интегрированные компании российского рынка трансформируются под влиянием цифровой революции, и внедряют информационные технологии в процессы производства. Выполненное исследование позволило выделить основные направления цифровизации нефтегазовой отрасли России, а именно, цифровые технологии добыче углеводородов, автоматизация переработки сырья, цифровизация маркетинговой деятельности, цифровизация бензинового бизнеса крупных нефтегазовых компаний.

Список литературы:

1. Автоматические автозаправочные станции: первые автоматизированные станции. Автозаправочные станции в России. [Электронный источник]. – Режим доступа: http://azsterminal.ru/articles/avtomaticheskie-azs (дата обращения: 3.05.2020)
2. Умные скважины и интеллектуальные месторождения. Нефть в цифре. [Электронный источник]. – Режим доступа: https://dprom.online/oilngas/umnye-skvazhiny-i-intellektualnye-mestorozhdeniya-neft-v-tsifre/ (дата обращения: 3.05.2020)
3. Цифровая трансформация нефтегазовой отрасли. [Электронный источник]. – Режим доступа: https://www.neftegaz-expo.ru/common/img/uploaded/exhibitions/neftegaz/doc_2017/Neftegaz_Digest_2017.02.pdf (дата обращения: 3.05.2020)
4. Цифровая добыча нефти: тюнинг для отрасли. Vygon Consulting. [Электронный источник]. – Режим доступа: https://vygon.consulting/upload/iblock/d11/vygon_consulting_digital_upstream.pdf (дата обращения: 7.05.2020)
5. Бюллетень о текущих тенденциях российской экономики №48. Динамика и структура ВВП России, апрель 2019. [Электронный источник]. – Режим доступа: https://ac.gov.ru/archive/files/publication/a/21974.pdf (дата обращения 5.05.2020)
6. Бюллетень о текущих тенденциях российской экономики №51. Динамика промышленного производства в России: опережающий рост добывающего сектора. [Электронный источник]. – Режим доступа: https://ac.gov.ru/archive/files/publication/a/23451.pdf (дата обращения 5.05.2020)
7. МИНПРОМТОРГ РОССИИ. Государственная программа Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности» №328 принята 15.04.2014. [Электронный источник]. – Режим доступа: http://minpromtorg.gov.ru/common/upload/docVersions/5a88a01af107f/actual/Vizualizatsiya_GP-16_kratkaya_3.pdf  (дата обращения 5.05.2020)
8. Риа Рейтинг. Аналитический бюллетень. Машиностроение: тенденции и прогнозы. Выпуск №37, итоги 2019 года. [Электронный источник]. – Режим доступа: http://vid1.rian.ru/ig/ratings/mechanical_engineering_demo.pdf (дата обращения 5.05.2020)
9. Риа Рейтинг. Машиностроение 2019: статистика неплохая, но проблем немало. [Электронный источник]. – Режим доступа: https://riarating.ru/industry_newsletters/20200325/630158925.html (дата обращения 5.05.2020)
10. Экономика. Data Economy 2024. [Электронный источник]. – Режим доступа: https://data-economy.ru/  (дата обращения 5.05.2020)
11. Амурпресс. [Электронный источник]. – Режим доступа: http://www.amurpress.ru/business/10159/ (дата обращения 5.05.2020)
12. Цифровая трансформация. [Электронный источник]. – Режим доступа: https://www.terrasoft.ru/page/digital-transformation  (дата обращения 28.11.2020)
13. Компания EY. Международный бизнес в России.  [Электронный источник]. – Режим доступа: https://www.ey.com/ru_ru  (дата обращения 28.11.2020)
14. Компания EY. Международный бизнес в России.  [Электронный источник]. – Режим доступа: https://magazine.neftegaz.ru/articles/tekhnologii/555966-tekhnologii-baker-hughes-dlya-sokrashcheniya-tsikla-stroitelstva-gorizontalnykh-skvazhin-v-zapadnoy-/ (дата обращения 28.11.2020)
15. Цифровая экономика. Глобальные тренды и практика российского бизнеса. Режим доступа: https://kc.hse.ru/wp-content/uploads/2018/02/VSHYE-2017Cifrovaya-yekonomika-globalnye-trendy-i-praktika-rossiyskogo-biznesa-2.pdf  (дата обращения 28.11.2020)
16. Литвиненко В.С. Digital Economy as a Factor in the Technological Development of thе Mineral Sector Natural Resources Research, 2020. 1521-1241 с.
17. Как нефтяные гиганты становятся IT. Режим доступа: https://sber.pro/publication/kak-neftianye-giganty-stanoviatsia-it-kompaniiami-1 (дата обращения 28.11.2020)
18. VII Всероссийский Саммит «Разведка и добыча». [Электронный источник]. – Режим доступа: https://neftegaz.ru/news/exhibitions/511795-vii-rossiyskiy-neftegazovyy-sammit-razvedka-i-dobycha-2019/ (дата обращения 28.11.2020)
19. Как стать цифровым? [Электронный источник]. – Режим доступа: https://ria.ru/ips/gazprom-digital/ (дата обращения 28.11.2020)