Компания "ЛУКОЙЛ" внедряет в добыче новые технологии

Цифровые модели, инженерные симуляторы, мобильное приложение для мониторинга процесса добычи - эти и многие другие инновационные технологии разрабатывают ученые пермских вузов, сотрудники IT-компаний и нефтедобывающего предприятия "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ". Они значительно повышают эффективность добычи природных ресурсов, а также снижают риск возникновения аварий.

Скважина в мобильнике

Одним из драйверов инновационного развития "ЛУКОЙЛ-ПЕРМИ" является его участие в консорциуме научно-исследовательских организаций и промышленных предприятий, которые объединяет пермский НОЦ "Рациональное недропользование". Так, например, совместными усилиями специалистов добывающего предприятия и участника НОЦ - пермского IT-предприятия "Прогноз РНМ" - была создана программа, позволяющая с помощью гаджетов автоматизировать обмен информацией при обслуживании скважин. Она получила название "Мобильное приложение обходчика", так как может работать на мобильных устройствах. Потенциально приложение позволит следить за состоянием здоровья работников через смарт-браслет.

Бурить с гироскопом

Некоторые инновационные проекты нефтяники реализуют совместно с Пермским национальным исследовательским политехническим университетом (ПНИПУ), еще одним участником НОЦ "Рациональное недропользование". Так, например, ученые пермского политеха при поддержке Минобрнауки РФ разработали инновационный датчик для бурения нефтяных скважин на основе оптоволоконных гироскопов. На сегодняшний день он не имеет аналогов в России и мире. Оборудование предназначено для автоматического контроля направления бурения без остановки работы. По словам доцента кафедры нефтегазовых технологий ПНИПУ Александра Мелехина, исследования экспериментального образца навигационной системы показали, что новые гироскопы обладают необходимыми характеристиками по точности.

Еще одна разработка ученых ПНИПУ по заказу "ЛУКОЙЛа" - программный комплекс "Инженерный симулятор технологических процессов", который позволяет анализировать информацию о работе трубопроводов и скважинного оборудования, поступающую с месторождений, производить среднесрочное планирование и учитывать перспективные изменения параметров системы для обеспечения эффективной добычи нефти и предупреждения возможных неполадок, а значит, простоев и экологических рисков.

- Нефтяные предприятия нуждаются в создании высокотехнологичной, комплексной модели энергоэффективной системы сбора и транспорта нефти и газа, - пояснил декан горно-нефтяного факультета ПНИПУ Сергей Галкин. - Ранее эти задачи решали на софте OLGA компании Schlumberger, теперь в том числе расчеты выполняются на нашем программном комплексе "Инженерный симулятор технологических процессов". Тестирование симулятора на нефтегазодобывающем оборудовании показало повышение уровня добычи, а также снижение потребления электроэнергии, необходимой для работы оборудования. Кроме того, симулятор в рамках профессионального обучения выступает тренажером для студентов и молодых специалистов "ЛУКОЙЛ-ПЕРМИ".

Цифровые двойники

На сегодняшний день на нефтедобывающем предприятии базовым элементом планирования производства является комплексный "цифровой двойник". Так называют интегрированные модели, позволяющие проводить многовариантные расчеты эксплуатации месторождения. Кроме того, они помогают определять наиболее эффективный способ, который берется за основу при формировании режимов работы скважин и среднесрочной программы добычи. Такие цифровые модели сегодня в "ЛУКОЙЛ-ПЕРМИ" используют специалисты трех центров интегрированных операций (ЦИО), которые стали, по сути, местом коллективного ситуационного анализа.

- Первый центр интегрированных операций открылся в 2016 году, - пояснил представитель президента компании "ЛУКОЙЛ" в Пермском крае Олег Третьяков. - С этого же года создаются интегрированные модели месторождений. Это позволило нам увеличить добычу на оцифрованных месторождениях в среднем на два процента и дает основание рассчитывать на еще больший прирост главных показателей.

По словам Олега Третьякова, в ближайшие несколько лет предприятие создаст еще 15 интегрированных моделей месторождений в дополнение к 24 уже существующим. Таким образом, будет оцифровано более 70 процентов от добычи нефти и газа в Пермском крае.

Помогает интернет

Пермские нефтяники инвестируют средства в технологии интернета вещей. Благодаря им исключается необходимость участия человека в различных производственных процессах. Так, например, на Аспинском месторождении в Уинском округе специалисты "ЛУКОЙЛ-ПЕРМИ" реализовали пилотный проект по дистанционному мониторингу нефтегазового оборудования на базе технологии LoRaWAN. Партнерами по проекту выступила компания "Ростелеком". Беспроводная технология позволяет передавать небольшие по объему данные на расстояние до 15 километров, она обладает высокой проникающей способностью через препятствия и действует в нелицензируемом диапазоне частот.

В Чернушинском районе на базе инфраструктуры LTE компании "МТС" развернута сеть из 22 базовых станций NB-IoT. Технология позволяет снизить затраты на сбор телеметрии с территориально распределенного фонда скважин. В частности, она обеспечивает безопасную передачу данных, высокую радиочувствительность, долгий срок службы и низкую стоимость оборудования. При этом к одной базовой станции можно подключать десятки тысяч устройств, способных работать в сложных условиях прохождения сигнала. Первая в Прикамье сеть NB-IoT появилась в 2018 году в Перми на базе скоростной инфраструктуры LTE МТС. Сегодня технология развернута еще в семи городах и районах края.

В настоящее время "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" использует технологии интернета вещей совместно с компанией "МегаФон". Так, на территории цеха добычи нефти и газа №7 в Частинском округе организован удаленный контроль объектов нефтедобычи с использованием технологии NBIoT. В результате по защищенной сети оператора сотни датчиков автоматически измеряют и отправляют параметры работы скважин на серверы корпоративной сети. Рассказывая о процессе автоматизации и цифровизации производств, нельзя не упомянуть и о проекте "Энергия Пармы". Он посвящен строительству газотурбинной электростанции (ГТЭС) мощностью 16 мегаватт для полезной утилизации попутного нефтяного газа (около 50 миллионов кубометров в год) и реализован в сотрудничестве с компанией "Россети Урал" (входит в "Россети") и отечественным производителем турбин компанией "ОДК-Авиадвигатель".

В рамках этого проекта "ЛУКОЙЛ" построил первую в своей истории цифровую подстанцию "Чашкино" (поблизости от города Березники), обеспечивающую прием и распределение произведенной электроэнергии на собственные нужды и в "Россети". Цифровая подстанция оснащена современными технологическими и управляющими системами. Для дополнительного повышения надежности работы на подстанции реализовано полное резервирование вторичного оборудования. Реализация проекта позволила снизить затраты на кабельную инфраструктуру, обеспечить автоматизированное диагностирование параметров оборудования, что минимизирует риск возникновения аварийных ситуаций.

Еще один важный аспект на пути инновационного развития компании "ЛУКОЙЛ" - это следование ESG-принципам. Речь идет о совокупности характеристик управления компанией, при котором достигается ее вовлечение в решение экологических, социальных и управленческих проблем. Проект "Энергия Пармы" - один из ярких тому примеров. Полученная в результате утилизации попутного нефтяного газа энергия уходит производственным подразделениям компании и поставляется жителям и предприятиям региона.

Инновационный потенциал

Сегодня в Перми идет строительство лабораторного центра для исследований керна и пластовых флюидов. К слову, керн - это образец горной породы, извлеченный из скважины для ее изучения. Ввод объекта в эксплуатацию намечен на 2023 год. Центр, который расположится на одной площадке с ПНИПУ и НОЦ "Рациональное недропользование", позволит проводить совместные научно-исследовательские работы, обучающие курсы для студентов и аспирантов вуза по исследованиям керна, организовывать научно-практические конференции, а также готовить высококвалифицированные кадры для топливно-энергетического комплекса Пермского края и регионов России. Правительство Пермского края присвоило этому проекту статус приоритетного.