Интервью руководителя Центра управления бурением «ГеоНавигатор» Научно-технического центра «Газпром нефти» Виталия Корябкина

В конце 2015 года мультидисциплинарный Центр управления бурением (ЦУБ) «Газпром нефти» начал работать на новой площадке. ЦУБ был создан «Газпром нефтью» еще в 2012 году для оптимизации и повышения эффективности процесса бурения скважин, в том числе технологически сложных и высокозатратных, а затем переоборудован. В качестве поставщика и исполнителя ряда работ на проекте «Газпром нефть» привлекла компанию «Инфосистемы Джет». О том, как внедрение Центра управления бурением «ГеоНавигатор» повлияло на эффективность проектов по бурению скважин, в интервью нашему журналу рассказывает начальник ЦУБ Виталий Корябкин. (Разговор состоялся в конце 2017 года).

Компания «Инфосистемы Джет» 

6_Koryabkin_12.02.18.552083BF09504DC187F7BDE77C699EE2.jpg

— Каковы были предпосылки создания Центра управления бурением? Какие задачи перед вами ставило руководство? Были ли они выполнены?

— В 2011 году компания по-новому посмотрела на качество нефтяных запасов своих месторождений. После проведенного анализа была выявлена группа, получившая название трудноизвлекаемые запасы. Анализ также показал, что их разработка будет экономически невыгодна, если не перейти к полномасштабному бурению сложных высокотехнологичных скважин, поэтому развитие собственных компетенций по эффективному бурению таких скважин было необходимо. Центр управления бурением (ЦУБ) — это один из элементов управления разработкой. У нас есть и другие инструменты, например, интегрированное проектирование, проекты по повышению организационной эффективности, система распространения знаний и т.д.

Задачи, которые ставились перед Центром управления бурением: снизить непроизводительное время на этапе реализации проектов бурения, так как это напрямую влияет на стоимость скважин; повысить эффективность бурения скважин с точки зрения обеспечения их требуемой функциональности. Если совсем просто, то наша главная цель — достижение проектного уровня продуктивности/приемистости каждой поддерживаемой скважины в рамках установленных сроков и бюджета: если, условно, запланировано пробурить скважину с продуктивностью по нефти 10 тонн/сутки/атм. за 30 дней и 100 млн рублей, значит, по окончании строительства скважины мы должны достичь всех этих показателей.

— Иначе говоря, если бы Центр управления бурением не был построен, вы бы не вышли на те показатели по добыче, которые перед вами ставила компания?

— Не совсем так… Создание ЦУБ — только один из возможных путей решения этой задачи. Бурение скважин — это технологически сложный процесс, в который вовлечен широкий спектр специалистов, как из числа сотрудников «Газпром нефти», так и из сервисных компаний. Существуют два подхода к организации выполнения такого типа работ: либо работа с генеральным подрядчиком, либо так называемый раздельный сервис. Работая по генеральному подряду, можно выйти на целевые показатели по добыче, которые ставит перед собой компания, но очень сложно напрямую и оперативно влиять на эффективность бурения. Стоимость скважины для заказчика фиксирована и не зависит от скорости бурения. Если же мы работаем по системе раздельного сервиса, то любое оперативное улучшение, которое мы делаем, напрямую и мгновенно влияет на стоимость скважины для заказчика. Но здесь возникает другой риск — за любое неправильное решение в процессе строительства скважин, за каждую минуту непроизводительного времени заказчик расплачивается повышением стоимости. Если компания по каким-либо причинам не хочет или не готова принимать на себя данные риски, она выбирает контракты по системе генерального подряда. «Газпром нефть» работает с сервисными компаниями по раздельному сервису, и именно поэтому мы решили создавать свой центр компетенций по управлению высокотехнологичным бурением — для нас это дешевле, чем отдавать бурение сложных скважин на генподряд, особенно в таких объемах.

1_Koryabkin_12.02.18.552083BF09504DC187F7BDE77C699EE2.jpg

— Вы сказали про трудноизвлекаемые запасы… Чем характеризуется качество запасов?

— Первое — толщиной пласта (на профессиональном языке это называется мощность пласта): чем пласт мощнее, тем в нем больше нефти. Вторая характеристика — проницаемость пласта — насколько он способен отдавать нефть при перепаде давлений. Для примера: можно попробовать пропускать воду через губку и кирпич, но в обычных условиях через кирпич вряд ли что-то протечет, потому что проницаемость кирпича меньше, чем проницаемость губки. При этом нефтяные пласты под землей выглядят примерно как кирпич, но в их порах в сжатом состоянии находится нефть, создавая высокое внутреннее давление. Поэтому при снижении давления в скважине нефть вытекает даже из этого «кирпича». Из-за того что в первую очередь на месторождениях разбуриваются самые привлекательные участки, мощных и проницаемых пластов становится все меньше — это общемировая тенденция.

— Когда проект по созданию Центра управления бурением был завершен, те задачи, что ставило руководство, были решены в полном объеме?

— Те KPI, которые мы ставили перед собой, рассчитывая экономическую эффективность проекта, были достигнуты. Проект по созданию Центра управления бурением завершен, теперь наша задача — поддерживать его в актуальном состоянии, ведь инструменты постоянно развиваются. Для того чтобы еще больше повысить свою эффективность, мы работаем с компаниями, которые занимаются когнитивными системами и искусственным интеллектом.

— Когда вы проектировали центр, вы изучали опыт зарубежных коллег? Может быть, ка-кой-то проект был взят за основу?

— Конечно, мы изучали опыт как зарубежных, так и отечественных коллег. Посетили все ЦУБ, которые на тот момент были в России, а также несколько центров поддержки производственных операций иностранных компаний в Норвегии и Кувейте. Побывали на производственных объектах российской компании, в которой сервис по реальновременной поддержке бурения предоставляла иностранная компания.

На начальном этапе, чтобы закрепить уверенность в том, что наши концептуальные решения соответствуют лучшим мировым практикам, мы сотрудничали с компанией, входящей в топ-4 мировых нефтесервисов. В дальнейшем мы реализовывали этот проект без привлечения внешних консультантов.

2_Koryabkin_12.02.18.552083BF09504DC187F7BDE77C699EE2.jpg

Те KPI, которые мы ставили перед собой, рассчитывая экономическую эффективность проекта, были достигнуты. Проект по созданию Центра управления бурением завершен, теперь наша задача — поддерживать его в актуальном состоянии, ведь инструменты постоянно развиваются.

— Такой масштабный проект требует больших финансовых и ресурсных вложений. Чем они были обоснованы?

— Конечно, проект проходил фазу экономической оценки. Он приносит прибыль, бурение скважин при нашей поддержке обходится компании дешевле. «Газпром нефть» в год бурит более 1000 скважин, и бурение каждой, по самой минимальной оценке, обходится не менее чем в 1 млн долларов. На такие работы затрачивается огромный бюджет, поэтому даже самое незначительное повышение эффективности на скважине за счет эффекта масштаба окупает затраты. Создание ЦУБ принесло ощутимые результаты меньше чем за год.

— Скажите, пожалуйста, насколько ваше ИТ-подразделение было вовлечено в проект создания ЦУБ? Кто, кроме бурильщиков и разведчиков, еще требовался, каких сотрудников привлекали к проекту?

— Конечно, в проекте участвовали сотрудники ИT-подразделения, подразделения по защите информации, другие службы.

Разрабатывая проект ЦУБ, мы уделили особое внимание режиму работы сотрудников и эргономике. Даже столы в нашем офисе по-своему уникальны, в России таких столов больше нет нигде. Их можно индивидуально настроить под каждого, что особенно важно в условиях сменной работы разных специалистов за одним рабочим местом. Есть возможность работать стоя и управлять выводом информации не только на своем, но и на общих мониторах. Так как наши сотрудники работают и в ночное время, мы организовали для них комнату отдыха — специальное помещение, где они могут отдохнуть в спокойной обстановке во время своих перерывов.

— Что из себя представляет ЦУБ на данный момент? Какие задачи он помогает решать?

— Планируется, что в 2017 году ЦУБ будет сопровождать бурение 750 скважин.

На текущий момент в штате ЦУБ более 30 человек, часть из них работает по стандартному графику, 18 сотрудников работают посменно. Сейчас у нас четыре круглосуточные смены, две смены занимаются геологической поддержкой бурения, т. е. постоянно актуализируют геологические модели и отвечают на вопрос «куда бурить?», еще две смены актуализируют инженерные расчеты по буримости скважины и отвечают на вопрос «как бурить?». В процессе бурения мы постоянно получаем новую информацию о характеристиках горных пород с датчиков, расположенных рядом с породоразрушающим инструментом. Всю полученную информацию мы учитываем при обновлении геологической модели. Это позволяет нам разрабатывать оперативные корректирующие мероприятия, которые, в свою очередь, минимизируют непроизводительное время и позволяют пробурить скважину по нефтяному пласту.

Остальные сотрудники ЦУБ разделены по видам работ: есть специалисты, курирующие наши дочерние компании, — они координируют оперативные смены; есть специалисты, которые оказывают узкоспециализированную поддержку, например, геофизики, специалисты по наклонно-направленному бурению, геологи, инженер по буровым растворам.

3_Koryabkin_12.02.18.552083BF09504DC187F7BDE77C699EE2.jpg

— Тогда давайте поговорим о подготовке кадров. Как вы решаете задачу обеспечения своего Центра квалифицированными кадрами: растите внутри, ищете на рынке?

— В целом компания старается растить кадры внутри. Если у нас появляется потребность в сотрудниках, мы приглашаем их из группы компаний «Газпром нефть» и обучаем нашей специфике. Около 80% позиций мы закрываем именно таким образом. Но 20% сотрудников мы набираем с рынка, используя эту возможность для обмена опытом и привлечения новых знаний. Например, специалистов-буровиков мы набираем извне. Для того чтобы качественно управлять процессом бурения и заниматься буровым инжинирингом, нужны люди с полевым опытом в бурении. Так как «Газпром нефть» — добывающая компания, а не буровая, своих буровых бригад у нас нет.

— Возможно, вы уже рассматриваете набор специалистов класса Data Scientist для внедрения прогрессивных автоматизированных методов анализа данных разведки и разработки новых/старых месторождений?

— Применение искусственного интеллекта и машинного обучения имеет огромный потенциал в нашей отрасли — когда происходит процесс бурения, к нам поступает огромное количество информации, это Big Data в чистом виде. Кроме этого, в процессе бурения существуют большие неопределенности, количество неизвестных всегда превышает количество связывающих их уравнений, поэтому физико-математические модели часто не работают с достаточной степенью точности, и здесь нужен иной способ для анализа информации.

Мое мнение: кадры для Data Science-центров должны создаваться не силами нефтяных компаний, а на базе вузов. Потому что сложно одновременно и работать, и изучать такие глубокие вещи. Но на текущий момент данные модули не являются обязательным элементом подготовки кадров для буровых специальностей. Я считаю, что курсы по Data Science в XXI веке должны стать обязательным элементом подготовки специалистов в бурении, геологии и разработке месторождений. Я слежу за этой темой: читаю публикации, связанные с применением инструментов Data Science в промышленности. Потенциал у новых технологий, в том числе Data Science, огромный, как в бурении, так и в нефтяной отрасли в целом.

4_Koryabkin_12.02.18.552083BF09504DC187F7BDE77C699EE2.jpg

— Вернемся к ЦУБ… На что повлиял его запуск прежде всего? Позволил ли он реализовать проекты, которые до его запуска невозможно было осуществить? А может быть, реализация перешла на качественно другой уровень?

— Один параметр я уже назвал — производительное время. Другой — эффективная длина горизонтальной секции скважины. При бурении горизонтальной скважины этот параметр показывает, какая часть длины горизонтальной секции находится внутри тонкого нефтяного пласта (в большинстве наших месторождений средняя толщина пластов составляет около 3–4 м). После внедрения ЦУБ параметр эффективной длины горизонтальной секции вырос с 65% до 92%, т. е. из 100 пробуренных метров 92 будут пробурены по нефтяному пласту, а раньше было только 65 м. Мы этого достигаем за счет постоянного анализа информации, которая собирается в процессе бурения, делаем прогноз, моделируем, что произойдет при бурении ближайших 100 м. Благодаря этому мы уходим от реактивного воздействия к проактивному.

Многие компании до сих пор работают без проактивного подхода, поэтому, если на скважине случается какой-то инцидент, собирается комиссия, чтобы проанализировать случившееся и составить план, как ликвидировать сложившуюся ситуацию. Мы же занимаемся прогнозированием не только когда видим какое-то осложнение, мы постоянно актуализируем модели, наблюдаем за тем, насколько та или иная скважина ведет себя стабильно в процессе бурения. Если мы видим, что процесс идет не так, как прогнозировалось, мы предпринимаем профилактические меры, чтобы не случилась авария или не пришлось скважину перебуривать.

Наша основная задача с точки зрения инжиниринга — своевременная актуализация и высокая точность прогнозов в процессе бурения. Это очень важно, ведь под землей невозможно ничего увидеть напрямую.

После внедрения ЦУБ параметр эффективной длины горизонтальной секции вырос с 65% до 92%, т. е. из 100 пробуренных метров 92 будут пробурены по нефтяному пласту, а раньше было только 65 м.

Те методы, в первую очередь сейсмические, которые применяются для прогнозирования геологического строения недр, позволяют осуществлять планирование с очень большой погрешностью. К примеру, они позволяют определить, что нефтяной пласт залегает на глубине 5 000 м ± 10 м, а подобная точность для пласта толщиной 3–4 м не позволяет определить структурные изменения пласта на этапе планирования до начала бурения, поэтому нужно постоянно актуализировать наши прогнозы уже в процессе бурения.  В ЦУБ используются программные комплексы, позволяющие создавать и актуализировать геологические 3D-модели, производить инженерные расчеты буримости скважин. Для оценки буримости в программном комплексе выполняются необходимые расчеты, в частности расчеты нагрузок в процессе бурения. Когда мы бурим вертикальную скважину, там все просто: сила тяжести действует вниз, а когда речь идет о горизонтальном бурении, нам нужно понимать, какой режим обеспечит продвижение вперед, учитывая силу тяжести и трение. Гидравлические расчеты показывают, насколько хорошо скважина очищается от выбуренной породы, а также позволяют оценить вероятность обрушения или разрыва скважины в процессе бурения. Также выполняются расчеты, связанные с пересечением скважиной траекторий других скважин, уже существующих на этом месторождении. Точность инженерных расчетов напрямую влияет не только на непроизводительное время, но и на показатели промышленной безопасности. Так, для скважин, поддерживаемых ЦУБ, коэффициент аварийности равняется нулю.

5_Koryabkin_12.02.18.552083BF09504DC187F7BDE77C699EE2.jpg

— Данные, которые вы получаете, откуда они поступают, какое оборудование их собирает?

— Существует два источника, откуда мы можем получать данные. Во-первых, с устья скважины на поверхности — там установлены датчики весов, анализаторы выбуренной породы, производятся замеры свойств буровых растворов и т.д. Второй источник информации расположен рядом с буровым долотом — там находятся сенсоры, показывающие, какая порода окружает долото в данный момент. Эта информация поступает через гидравлический канал практически в реальном времени, дальше ее собирают на устье скважины и через спутниковую связь отправляют на центральный сервер, к которому мы подключены.

— Сколько скважин сопровождает ЦУБ и какова их территориальная распределенность?

— На текущий момент мы одновременно поддерживаем около 25–30 скважин, которые находятся в бурении, а в целом это около 70 буровых бригад. Те скважины, которые сейчас не поддерживаются, могут через пару недель дойти до этапа, когда мы возьмем их на сопровождение.

В России у нас широкая география, наш самый восточный поддерживаемый объект расположен на шельфе Сахалина, самый западный в России расположен в Оренбургском регионе. Также мы поддерживаем скважины, которые бурятся в Сербии, там есть дочерняя компания «Газпром нефти» — НИС (Нефтяная индустрия Сербии).
  
— Как построена коммуникация между сотрудниками? Вы должны иметь какую-то быструю связь с этими вышками и с месторождениями?

— В современном мире это уже не проблема. Обычно хватает традиционных средств связи. Там, где могут быть сложности, иногда приходится разворачивать мобильные пункты связи, например, в Арктике. Такие проекты координирует подразделение, отвечающее за ИТ и коммуникации.

С точки зрения коммуникаций необходимо создавать системы, которые позволили бы консолидировать весь объем наших расчетов плюс геологические модели и представлять их на едином экране в виде, понятном как для менеджеров, так и для специалистов узкого профиля. Мы работаем над задачей создания единого интерфейса, который бы позволил пользователям, находясь в любой точке земного шара, видеть текущее положение дел и удаленно участвовать в процессе. На текущий момент коммуникация ограничена лицами, вовлеченными в проекты по бурению, — это специалисты ЦУБ и сотрудники, которые находятся на буровых. Они могут постоянно видеть всю информацию, пересылать ее и общаться друг с другом. Наша задача — создать интерактивную коммуникационную платформу, максимально учитывающую специфику нашей работы, и за счет этого вывести этот процесс на новый уровень.

6_Koryabkin_12.02.18.552083BF09504DC187F7BDE77C699EE2.jpg

— Напрашивается аналогия между ЦУБ и Центром управления полетами. Часто ли к вам приезжают с визитами группы и делегации, чтобы перенять ваш опыт?

— В концепцию дизайна нашего офиса мы сознательно заложили некий элемент космоса, чтобы была аналогия с Центром управления полетами. Тем самым мы хотели подчеркнуть важность работы, которую выполняет Центр управления бурением, не только с точки зрения экономической выгоды, но и с точки зрения безопасности производства. На этапе планирования невозможно просчитать все, иногда бригады бурения сталкиваются с непредвиденными ситуациями. Для того чтобы на них реагировать адекватно, необходимо выявить причины их возникновения, а для этого нужен постоянный анализ. Здесь ЦУБ вносит существенный вклад. Я могу с гордостью сказать, что на скважинах, которые мы сопровождаем, никаких серьезных инцидентов, тем более аварий, не происходило.

Я хочу отметить еще один момент. Мы работаем с неопределенностями, именно поэтому ЦУБ был создан на базе Научно-Технического центра «Газпром нефти». Чем отличается научное знание от ненаучного? При использовании научного подхода и методик всегда, отвечая на один вопрос, ты получаешь два новых. Когда мы что-то улучшаем, мы сразу же видим потенциал и для дальнейшего улучшения. Мы понимаем, что не должны стоять на месте, должны постоянно совершенствовать свои подходы, алгоритмы, софт и т. д. И в смысле наукоемкости мы также близки к Центру управления полетами.

Возврат к списку