Как создать Big Data проект внутри компании и помочь ей сэкономить миллиарды
В «КМГ Инжиниринг» уже создали демоверсию информационной системы для государственного нефтегазового холдинга. Вся работа была проделана «за зарплату» и без дополнительного финансирования, но уже сулит «КазМунайГазу» большие выгоды.
Подписывайся на наш телеграм-канал https://t.me/digitalreal
Упоминание в проектах технологий Big Data или блокчейн в 2020 году уже не вызывает былого восторга слушателей: слишком уж много было идей и инноваций с применением «лучших практик», которые на самом деле оказались не такими уж и эффективными. Все дело, разумеется, кроется в том, как такие проекты появляются – из цели создать проект ради проекта или же для решения реальных проблем, которые обнаруживают специалисты компании в своей работе.
По второму пути пошли в «КМГ Инжиниринг». Работая с базами данных компании, сотрудники решили сделать процессы их сбора и использования быстрее и эффективнее, а в итоге пришли к большому проекту с использованием Big Data. Своими силами специалисты КМГИ уже создали демоверсию информационной системы, которая получила название ABAI, или Advanced base Artificial intelligence.
Она объединяет в себе возможности работать с большими массивами данных с месторождений, технологии «интеллектуального» месторождения и центров визуализации. Все это может помочь холдингу «КазМунайГаз» снизить капитальные затраты на этапе добычи и принимать более точные управленческие решения. Подробнее – в нашем материале.
Большие данные для большой компании
«КазМунайГаз» сегодня – одна из крупнейших нефтегазовых компаний Казахстана с большой географией активов и полным производственным циклом от разведки и добычи углеводородов до их транспортировки и переработки. Управление таким холдингом означает работу с большими массивами информации, которые нужно обрабатывать и на основе которых принимать конкретные решения.
Один из важных блоков – это добыча, или «Upstream». Здесь крупнейшие мировые игроки нефтегазового рынка уже активно внедряют новые технологии. В первую очередь это Big Data, которая позволяет собирать и быстро обрабатывать информацию со скважин, искать и осваивать новые залежи нефти. Сейчас по этому пути двигаются такие компании, как BP, Chevron, ExxonMobil, Royal Dutch Shell и «Газпром».
К примеру, в российской «Газпром нефть» уже реализуют проекты с применением технологий интернета вещей, искусственного интеллекта и машинного обучения. С помощью когнитивных систем проходит расчет разных комбинаций установки скважин и освоения залежей.
Пилотные проекты, по данным СМИ, уже показали, что искусственный интеллект в десятки раз быстрее человека находит оптимальные решения, за короткий срок анализируя тысячи моделей. В итоге эффективность решений в среднем повышается на 20%.
Не отстает от цифровых трендов в «нефтегазе» и «КазМунайГаз», где продолжается программа цифровой трансформации. Одна из последних инициатив, которая потенциально может войти в программу – информационная система ABAI, основанная на технологии Big Data. Разрабатывается система в недрах «КМГ Инжиниринг», бывшего «Научно-исследовательского института технологий добычи и бурения «КазМунайГаз».
При реализации информационной системы применяются 3 основных принципа:
- Решение конкретных бизнес-задач
- Работа креативных профессионалов
- Использование нового и открытого программного обеспечения
Объединение этих принципов отличает систему от конкурентов и позволяет максимально эффективно решать поставленные задачи.
Зачем нужна эта система?
Работа над демоверсией ИС, по словам главного разработчика системы - Ильи Васильева, заняла не более трех месяцев. Создавала ее команда из трех человек без дополнительного финансирования – «за зарплату». Сторонних консультантов специально не привлекали – только несколько специалистов из компании DeGolyer & MacNaughton, которые уже работают с компанией по другим проектам блока Upstream.
«Технологию Big Data нельзя просто взять и внедрить в нефтегазовой отрасли, чтобы она собирала и обрабатывала данные. Для этого нужно понимание специфики отрасли: от каротажных кривых и геологического моделирования до интегрированной системы управления скважинами. Мы используем современные технологии, при этом со знанием отрасли», – рассказывает Илья Васильев, заместитель директора Департамента базы данных и информационного обеспечения ТОО "КМГ Инжиниринг".
Реализованный Big Data проект использует новые подходы – непрерывное течение информации в вертикальном и горизонтальном направлениях и оперативный процесс управления на основе актуальной информации от геологии до экономики, с обеспечением синергии направлений деятельности.
Сама идея возникла при работе с базами данных, которые агрегировались в «КМГ Инжиниринг». Информация собиралась в базах сторонней компании и, фактически, не применялась максимально эффективно. Теперь же ее обработка помогает не только анализировать состояние добычи на месторождениях КМГ, но и эффективнее их разрабатывать.
Технология Big Data – это целый комплекс решений, которые сосредоточены в рамках одной системы. Она очень производительна в плане вычислений и, к тому же, распространяется по принципам «open source» (открытого программного обеспечения). То есть она ничего не стоит, и ее можно дописывать самому.
При этом «open source» решения используются как для решения задач построения системы Big Data, так и вместо дорогостоящего ПО нефтяной индустрии, что позволит существенно сократить затраты на приобретение программ. Ниже представлен пример анализа данных в открытом программном продукте, когда в результате спектральной декомпозиции высокоразрешающих сейсмических данных удалось выделить в краевой части месторождения зоны с лучшими свойствами и пробурить в них успешные скважины.
Помимо аналитики данных с месторождений, подключается функционал «интеллектуальных месторождений» и центра визуализации. Применение ABAI сулит значительные выгоды компании при практическом внедрении.
Первая выгода – это более точные управленческие решения. В нефтегазовой отрасли высока неопределенность: при бурении скважины никогда нельзя точно сказать, будет ли это бурение успешным. Поэтому зачастую оказывается из 10 пробуренных добывающих скважин только на 7 будет идти добыча. Тут на помощь приходят технологии сбора и анализа данных.
Искусственный интеллект помогает «разглядеть» залежи нефти, которые могли упустить геологи – это так называемая цифровая нефть. В таком случае из 10 пробуренных скважин дадут результат уже 9 скважин. И это многие миллионы экономии на капитальных затратах компании-добытчика.
Вторая выгода – это повсеместное внедрение центров визуализации. Что позволяет отслеживать показатели в реальном времени и генерировать отчетность для стейкхолдеров. Например, для топ-менеджмента компании или государственных органов, а также потенциальных инвесторов.
Ниже представлен пример визуализации для дочернего общества Казмунайгаза. Выведена информация по расположению скважин, добыче по месторождениям, динамике добычи нефти, фонду скважин и уровням добычи от бурения новых скважин.
Интегрированы данные по учету добычи нефти и выполняемым геолого-технических мероприятий, выполнен их технико-экономический анализ.
Рисунок представляет собой пример отражения информации по направлениям Разработка и Экономика в едином графике, с возможностью принятия управленческих решений по результатам комплексного анализа данных.
Еще один важный момент – это технологии «интеллектуального» месторождения. Здесь применяется технология «интернет вещей» (IoT), то есть связь приборов, в случае КМГ со скважин, через сеть интернет для контроля и сбора данных в режиме реального времени. Такие технологии, к примеру, уже используются на некоторых месторождениях «Эмбамунайгаз», «Казгермунай», «Озеньмунайгаз».
Утечки и сбои в системе при этом практически исключены. Активность всех пользователей (доступ получат специалисты, начиная от геологов и заканчивая топ-менеджментом) отслеживается, а канал передачи данных многократно шифруется.
В случае успешного запуска системы ABAI ее охват, говорят разработчики, можно расширить и на другие направления работы КМГ – на транспортировку и переработку углеводородов. Но это вопрос будущего, пока же они сосредоточены на развитии системы в ее нынешних масштабах.
«Проект ABAI показывает, что крутые проекты с Big Data можно делать и своими силами, внутри компании – без больших закупок и затрат. Все ресурсы для этого внутри Казахстана есть», – говорит консультант DeGolyer & MacNaughton Александр Петров.
Сейчас готова демоверсия информационной системы, во втором квартале 2020 года планируется разработка альфа-версии, а уже на 2021-й запланировано внедрение бета-версии. Развитие проекта во многом зависит от включения в Программу цифровой трансформации АО "НК "КазМунайГаз". Это нужно для промышленного внедрения и дальнейшей разработки технологии.
Внедрение подобных цифровых технологий становится важным при сложных условиях на сырьевых рынках, потому что повышение эффективности при снижении затрат – это классический рецепт для поддержания устойчивости в кризисное время, - отметил Даурен Керейбаев, Управляющий директор по цифровизации и трансформации.