Система ABAI: нефтяники оценили пользу

Полномасштабный проект Big Data на основе искусственного интеллекта для блока upstream КМГ стал частью Программы цифровой трансформации нацкомпании и в настоящее время ряд модулей информационной системы уже запущены в промышленную эксплуатацию. Сегодня подробно разберём два из них.

Так, модуль «Технологический режим» анализирует показатели работы скважин ТОО «СП «Казгермунай» (КГМ) и на основе этих значений рассчитывает максимально возможные объемы добычи нефти при имеющихся геолого-технических условиях. Это позволяет ежемесячно более эффективно распределять плановую добычу нефти и тем самым рационализировать разработку месторождений. При составлении техрежима по каждой скважине задаются нормы суточного отбора нефти, с соблюдением условий надежности и безопасности эксплуатации скважин. Команда ТОО «КМГ Инжиниринг» (КМГИ) выполнила масштабную работу по созданию сложных алгоритмов расчетов. Реализованные алгоритмы проверяют корректность входных данных, повышают точность расчетных параметров, тем самым улучшая качество планируемых мероприятий.

«При разработке месторождений с большим фондом скважин с различной степенью выработки, для систематизации повторяющихся процессов, возникает задача их автоматизации, в том числе в части формирования технологического режима, - говорит руководитель службы технологий добычи и внутрискважинных работ КМГИ Нурлыбек Данабаев. - Наши алгоритмы основываются на утвержденной методике по формированию техрежима «КазМунайГаза». Кроме того, проектной командой созданы дополнительные алгоритмы, позволяющие учитывать особенности месторождений КГМ».

Модуль полностью автоматизировал процесс формирования технологического режима, и промысловым специалистам больше не нужно вручную заполнять таблицы с огромным количеством данных. В результате, оптимизируются объемы трудозатрат, которые могут быть направлены на более важные задачи в повседневной работе.

Проектной командой разработаны графики, диаграммы и факторные анализы добычи как дополнительные инструменты в помощь пользователям. Например, компонент модуля «Еженедельный факторный анализ» выполняет сравнение суммарных и средних показателей двух фактических режимов за неделю с распределением потери нефти по факторам. Компонент же «Графики и диаграммы», основываясь на параметрах техрежима и факторного анализа отклонений, предоставляет визуальный анализ данных. Все это позволяет нефтяникам мониторить состояние добычи по скважинам, своевременно реагировать и выполнять необходимые корректирующие мероприятия.

«Дизайн модуля разработан по передовым стандартам с ориентиром на удобство для конечных пользователей. При этом весь примененный набор технологий представляет собой открытое и общедоступное программное обеспечение», - отмечает эксперт Центра развития информационных технологий КМГИ Нурбол Жумадил.

По результатам начавшейся в апреле прошлого года опытно-промышленной эксплуатации модуля время на формирование технологического режима сократилось на 24 часа, а на актуализацию данных для расчета потенциалов - на 11 часов. Кроме того, только за 2 месяца тестирования получен прирост добычи нефти в 266 тонн на 11 скважинах КГМ.

После успешной апробации модуль с 1 декабря 2021 года введен в промышленную эксплуатацию.

«Во время испытаний модуля геологи на месторождениях Акшабулак, Нуралы и Аксай подтвердили соответствие и согласованность результатов и расчетов фактическим условиям работы скважин», - говорит начальник отдела разработки ТОО «СП «Казгермунай» Андрей Ким. -  Использование модуля позволит нам уйти от рутинной работы по ручному формированию техрежимов в Excel-таблицах, а двухуровневая верификация данных повысит качество и точность расчетных технологических показателей».

С учетом успешного пилотного внедрения на 2022–2023 годы запланировано тиражирование модуля «Технологического режим» в компаниях «Озенмунайгаз» (ОМГ), «Эмбамунайгаз», «Мангистаумунайгаз» и «Каражанбасмунай».  

         Другой модуль системы ABAI «Мониторинг осложнений» был разработан для ОМГ, где из-за агрессивных условий добычи остро стоит вопрос защиты от коррозии. Чтобы замедлить износ на групповых установках закачивают ингибиторы, замедляющие процессы окисления. Модуль содержит в себе базы данных по применяемым ингибиторам, планируемой их дозировки, а также скорости коррозии. Последний показатель рассчитывается на основе модели, разработанной под условия эксплуатации каждой групповой установки. Модель учитывает динамику изменения в добываемой жидкости содержания сероводорода, углекислого газа и других параметров, являющихся агрессивной средой с точки зрения коррозии нефтегазового оборудования.  

          Эффективные обработка и анализ этой информации позволяют применить адресный подход к закачке и определить точную дозировку ингибиторов. В итоге повышается надёжность оборудования и сокращаются расходы на хим. реагенты.

«Цифровизация - хорошая возможность для улучшения процессов закачки ингибитора коррозии, - подчеркивает старший инженер производственно-технического отдела управления химизации и экологии АО «Озенмунайгаз» Кайрат Токенов. – С внедрением модуля нам не нужно будет ежедневно осматривать баки более чем на 80 групповых установках и проверять уровень «химии» в них, поскольку теперь есть онлайн-транслирование данных. Это существенно облегчает работу операторов».

Также теперь можно прямо с производственных объектов передавать исходную информацию для расчетов через мобильное приложение, которое находится на этапе разработки ИT-специалистами КМГИ. Таким образом, нет необходимости многократного заполнения данных.

          Не меньшую важность представляет второе направление модуля - «Управление осложнениями в трубопроводах», где будут аккумулироваться данные по технологическим параметрам групповых установок (давление, температура, дебит жидкости, воды и нефти, обводненность, расход газа и т.д.), а также результаты лабораторных исследований промысловой жидкости, нефти и газа. Анализ данных показателей плюс расчеты гидравлического симулятора в режиме реального времени отображаются на специальном дэшборде с возможностью мгновенной выгрузки отчетов.

«По сути, мы сформировали так называемый «цифровой двойник», что особенно важно для ОМГ, учитывая протяженность месторождения, длину трубопровода, необходимость своевременной реакции для предотвращения производственных потерь и экономии средств при проведении ремонтов», - считает дисциплинарный эксперт группы экспертов КМГИ Максат Тлешев.

Напомним, что всего на первом этапе проекта «Разработка ИС ABAI» вводятся в эксплуатацию 5 модулей системы - «База данных ABAI», «Центр визуализации», «Мониторинг осложнений», «Технологический режим» и «Подбор глубинно-насосного оборудования». На втором этапе будут разработаны еще 12 модулей.

Динара АРХАРОВА, Инна КИМ, Максим ШИМАНСКИЙ