Алгоритмы сокращают сроки оптимизации с пяти месяцев до одной недели
В НГТУ разработаны алгоритмы для оптимизации энергетической инфраструктуры нефтегазовых объектов, сокращающие время расчетов с трех-пяти месяцев до одной недели за счет автоматизации сбора, обработки и моделирования данных.
Как показывает непредвзятый анализ, энергетическая инфраструктура ТЭК России сегодня требует модернизации и оптимизации. Темпы ввода новых мощностей не успевают удовлетворять спрос. Дело не только в финансировании и физических ресурсах. Модернизация существующей и проектирование новой инфраструктуры требуют обработки огромного массива данных.
На многих нефтяных и газовых месторождениях, разведочных участках имеется избыточная энергетическая инфраструктура, подчас изношенная. Расчет перспективных нагрузок для неё является обязательной составляющей технологических процессов нефтегазовых компаний и требует значительных ресурсов.
Ключевой вопрос ТЭК добывающей отрасли заключается в следующем: строить новое «на старом» или формировать инфраструктуру буквально «с нуля». Оба решения имеют ряд преимуществ и рисков. Теперь ИИ способен дать квалифицированный ответ, а также предложить несколько рабочих вариантов на выбор. По сути, алгоритмы станут частью «цифрового двойника». Они строят свою работу на целом комплексе данных. В частности, геологических – с учётом параметров пласта и пластового давления. В сфере добычи и энергоснабжении – с учётом изношенности инфраструктуры и объемов потребления. Система также в режиме реального времени отслеживает работу инфраструктуры, гибко подстраивая энергоснабжение под меняющиеся условия.
Разработка Новосибирского государственного технического университета (НГТУ) в разы сокращают время на обработку и моделирование данных, разработку документации и проектирование энергетических систем.
Экономия времени и ресурсов
Разработка потенциально применима на зрелых месторождениях, при проектировании промыслов и в качестве инструмента отраслевой цифровой платформы. В частности, в 2025 году на ЦИПР обсуждалась идея создания к 2050 году цифрового двойника нефтяной отрасли – «КиберТЭК», который будет моделировать и оптимизировать решения уже на уровне государства.
На данный момент «КиберТЭК» рассматривается как дополнительный инструмент повышения эффективности работы отрасли ТЭК за счет повышения прозрачности работы, гибкого налогообложения, оптимизации и быстрого распространения лучших технологий и практик. Его внедрение повысит объемы производства, экспортной выручки, надежность и эффективность обеспечения внутреннего рынка энергоресурсами и энергией.
Предпосылкой к этому стало обсуждение министерством энергетики РФ и министерством финансов РФ возможности использования технологии цифровых двойников для определения налогового режима нефтегазовых месторождений. Известно, что проект будет запущен в рамках пилота. После обоюдного признания удачных результатов технология может быть масштабирована на всю отрасль. В рамках ИЦК заявляются десятки особо значимых проектов, связанных с российским промышленным ПО для нефтегаза. Это создает институциональную базу для внедрения подобных алгоритмов и цифровых двойников.
Разработка НГТУ может стать опорной для реализации проектов нефтегазовых компаний, вузовских НИОКР, а также Индустриального центра компетенций «Нефтегаз, нефтехимия и недропользование» – объединения компаний ТЭК России, обеспечивающее переход нефтегазовой и нефтехимической отраслей на российские индустриальные решения.
Отраслевой опыт
Тема цифровых двойников непосредственно в нефтяной отрасли впервые прозвучала в 2021году, когда компания «Газпром нефть» создала цифровой двойник месторождения имени А.Жагрина. Один из ранних российских примеров применения цифрового двойника использовался для управления разработкой месторождения и повышения эффективности добычи.
В 2024 году стартовала разработка цифрового двойника двух участков Уренгойского месторождения. Совместный проект ГК «Цифра» и «Ачим Девелопмент» охватил весь производственно-технологической процесс – от пласта до подготовки газа. Система демонстрирует способности анализа сценариев, выбора режимов работы и адаптации к новым данным.
Уже в текущем году «Роснефть» разработала цифровой двойник крупной нефтеперекачивающей станции. Модель создана полностью на отечественном ПО, включает более 5 млн трехмерных элементов и используется для информационного моделирования сложного инфраструктурного объекта.
В целом, если алгоритм подтвердит сокращение расчетов с месяцев до недели и покажет экономический эффект, он может стать частью более крупных платформ цифрового месторождения.
