Цифровые технологии как ключевой инструмент повышения эффективности нефтегазовой отрасли России в современных условиях функционирования
Куклина Е.А.*,
Семкова Д.Н.
Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации (Северо-Западный институт управления РАНХиГС), Санкт-Петербург, Российская Федерация
Реферат
Современной тенденцией развития нефтегазовой отрасли мира является усложнение горно-геологических условий разработки месторождений углеводородного сырья, что приводит к увеличению затрат, снижению экономической эффективности производства и повышению рисков. В этих условиях главным фактором повышения эффективности сегмента разведки и добычи (апстрим) нефтегазовой отрасли России является переход на принципы "Индустрии 4.0", а ключевым инструментом - цифровые технологии. В статье представлены результаты изучения мирового и отечественного опыта цифровизации сегмента апстрим, оценка результатов внедрения цифровых технологий предприятиями нефтегазового сектора. Выявлены проблемы реализации цифровых решений, в числе которых финансовое обеспечение процесса цифровой трасформации отрасли и необходимость замещения иностранных технологий, прежде всего, программного обеспечения, в условиях действия секторальных санкций. В качестве мер государственной поддержки отрасли предлагается заключение соглашения между двумя ключевыми министерствами (Минэнерго РФ, Минсвязи РФ) и компанией "Газпромбанк Лизинг" для реализации программы льготного лизинга по внедрению "сквозных" цифровых технологий и платформенных решений с привлечением бюджетного софинансирования, участия в формировании пула высокотехнологичных проектов и организации информационного обмена.
Ключевые слова: эффективность, Индустрия 4.0, цифровые технологии, нефтегазовый сектор, интеллектуальное месторождение, прогнозная аналитика, управленческое решение, информация, данные, импортозамещение, лизинг
Digital Technologies as a Key Tool to Increase the Efficiency of the Russian Oil and Gas Industry in Modern Conditions of Functioning
Evgenia A. Kuklina*, Dariya N. Semkova
Russian Presidential Academy of National Economy and Public Administration (North-West Institute of Management of RANEPA), Saint-Petersburg, Russian Federation;
Complicated mining and geological conditions for the development of hydrocarbon fields is a modern trend in the development of the world's oil and gas industry, which leads to rising costs, decreased economic efficiency and increased risks. In these conditions the main factor in increasing the efficiency of the upstream segment of the Russian oil and gas industry is the transition to the principles of "Industry 4.0", and the key tool is digital technologies. The article presents the results of the studying of the world and domestic experience of the upstream segment digitalization, evaluation of the results of the introduction of digital technologies by the enterprises of the oil and gas sector. There are problems of implementation of digital solutions including financial support of the process of digital transformation of the industry and the necessity of replacing foreign technologies, especially software, in the conditions of sectoral sanctions.
As a measure of state support for the industry, we propose to sign an agreement between two key ministries (the Ministry of Energy of Russian Federation and the Ministry of communications and Mass Media of the Russian Federation) and "Gazprombank Leasing. It's necessary for implementation of a preferential leasing program for the introduction of "end-to-end" digital technologies and platform solutions involving co-financing from the budget, participation in the formation of a high-tech project pool and the organization of information exchange.
Keywords: efficiency, Industry 4.0, digital technologies, oil and gas sector, intellectual field, forecast analytics, management decision, information, data, import substitution, leasing
About the authors:
Evgenia A. Kuklina, Professor of the chair of Business Informatics of North-West Institute of Management of RANEPA (Saint-Petersburg, Russian Federation), Doctor of Science (Economy), Professor;
Dariya N. Semkova, Postgraduate Student of North-West Institute of Management of RANEPA (Saint-Petersburg, Russian Federation);
Об авторах:
Куклина Евгения Анатольевна, профессор кафедры бизнес-информатики Северо-Западного института управления РАНХиГС (Санкт-Петербург, Российская Федерация), доктор экономических наук, профессор;
Семкова Дарья Николаевна, аспирант кафедры экономики Северо-Западного института управления РАНХиГС (Санкт-Петербург, Российская Федерация)
Введение
В настоящее время во всем мире отмечается качественное ухудшение условий освоения запасов углеводородного сырья, что формирует более высокие риски и издержки для участников процесса освоения месторождений. цифровой апстрим нефтегазовый
В отрасли идет постоянная борьба за увеличение коэффициента извлечения нефти (КИН), коэффициента извлечение газа (КИГ) и уменьшение риска и неопределенности при принятии управленческих решений в отношении технологии добычи и переработки углеводородного сырья.
На экономические результаты функционирования предприятий нефтегазового сектора активное влияние оказывает также изменение рыночной конъюнктуры и уровня диверсификации продукции, формирование новых целевых установок и экономических интересов.
Новому времени нужны новые инструменты для достижения поставленных целей на всех уровнях принятия решений. В настоящее время еще большую актуальность приобретает тезис о том, что оптимальные управленческие решения, принимаемые на уровне хозяйствующих субъектов, неизбежно приводят к повышению эффективности функционирования экономических систем на макроуровне.
Особую актуальность этот тезис приобретает для условий осуществления производственно-хозяйственной деятельности предприятий ключевых отраслей национальной экономики, одной из которых для Российской Федерации, безусловно, является нефтегазовая отрасль.
Сейчас уже неизбежностью пришло понимание того факта, что в современных условиях функционирования нефтегазовой отрасли главным фактором повышения эффективности являются данныеАвторы сознательно ушли от факта значительной политизации всех аспектов функцио-нирования нефтегазовой отрасли в мире и его влияния на экономические результаты про-изводственно-хозяйственной деятельности предприятий.. Именно поэтому требуются новые методы для выполнения нетрадиционных исследований для функционирования производственного процесса в таком достаточно традиционном секторе экономики как нефтегазовый сектор. Речь идет о технологии сейсмической разведки, огромных массивах информации, расширенной аналитики как результата связывания источников данных компании с аналитическими функциями для создания целостного представления о ее работе для принятия оптимального управленческого решения.
Анализ направлений развития нефтегазовых отраслей зарубежных стран [2; 5; 6; 8; 9 и др.] показал, что развитие отрасли осуществляется в направлении освоения залежей сланцевых, низкопроницаемых и тяжелых нефтей, а также месторождений глубоководных акваторий морей.
Современная нефтяная платформа, работающая на шельфе, сейчас должна быть оснащена более 80 тыс. сенсорных датчиков, генерирующих 15 млн гигабайт данных на протяжении всего периода разработки месторождения, которые необходимо систематизировать, проанализировать и сделать на основе этих объективный прогноз всех бизнес-процессов нефтедобывающего предприятия.
При этом чем больший объем информации будет оперативно обработан, тем эффективнее для компании будет процесс поиска, разведки и разработки месторождения, что приведет в итоге к повышению экономической эффективности деятельности предприятия в сегменте апстрим.
Для целей повышения экономической эффективности деятельности хозяйствующих субъектов нефтегазовой отрасли и оптимизации производственных операций идеальными можно считать руководящие принципы IВМ Цифровая трансформация нефтегазовой промышленности. Модернизация разработки и добычи с помощью инновационных технологий [Электронный ресурс]. :
• переход на цифровые технологии, позволяющие нефтегазовым компаниям оперативно получать необходимую информацию, повысить эффективность использования имеющихся, неструктурированных и новых потоковых данных;
• применение когнитивной аналитики данных, в результате чего можно получать более качественные прогнозы, а также объективную оценку воздействия рекомендаций и предположений;
• непрерывное обучение и совершенствование аналитической платформы для решения задач предвидения, прогнозирования, планирования и действия.
По экспертным оценкам [1, с. 183], в перспективе 5-10 лет, с полноценным внедрением систем сбора и хранения технологических данных, применение самообучающихся алгоритмов оптимизации процессов станет неотъемлемой компонентой функционирования геологоразведочных, буровых и добычных комплексов.
Актуальность исследований в данной предметной области обусловлена ключевой ролью цифровых решений в повышении экономической эффективности нефтегазового сектора России - драйвера российской экономики, как в настоящем, так и в обозримом будущем.
Материалы и методы
Целью настоящего исследования является оценка результатов цифровой трансформации сегмента разведки и добычи (Upstream Industry - апстрим) нефтегазовой отрасли Российской Федерации.
Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:
• изучить мировой и российский опыт цифровизации сегмента апстрим;
• оценить результаты внедрения цифровых технологий нефтедобывающими компаниями;
• выявить проблемы реализации цифровых решений в деятельности предприятий нефтегазового сектора России и наметить перспективные направления решения выявленных проблем.
Для решения поставленных задач были использованы методы сравнительного и логического анализа, метод экспертных оценок, которые позволили обосновать предложения по повышению эффективности экономической функционирования нефтегазовой отрасли России на основе использования цифровых технологий.
В качестве гипотезы выступает предположение о необходимости государственной поддержки цифровых проектов в нефтегазовой отрасли за счет программы льготного лизинга по внедрению сквозных" цифровых технологий и платформенных решений с привлечением бюджетного софинансирования.
Результаты
В логике процесса цифровизации происходит переход на цифровые технологии, цифровая трансформация (как глобальная инновация) позволяет оцифровать все аспекты бизнеса, генерирующие интерфейсы взаимодействия с клиентами, далее цифровая революция задействует цифровые технологии для получения результатов за счет реализации инновационных стратегий и производства инновационных продуктов (рис. 1).
Рис. 1. Процесс цифровой трансформации отрасли
Fig. 1. Digital Transformation of the Industry
В данном контексте необходимо отметить, что сегмент апстрим всегда достаточно чутко реагировал на технологические инновации. Так, например, появление новой электроники и современных IT-продуктов привело к технологическому буму в отрасли в 1970-2010 гг., появились новые методы увеличения КИН и КИГ, создавалась программы моделирования и интерпретации данных геологоразведки и т. д.
Принципиально новый подход к определению свойств вещей, а также методам их производства и потребления - это отражение Четвертой промышленной революции (или "Индустрии 4.0"), характерными особенностями которой, среди прочего, является автоматизация услуг путем массового применения искусственного интеллекта и тотальное расширение технологии блокчейн Индустрия 4.0 [Электронный ресурс]...
Мировые энергетические компании активно внедряют технологии "Индустрии 4.0"; пионерами здесь являются BP и Shell, осваивающие это направление с начала 2000-х гг. Сегодня уже все крупнейшие нефтегазовые корпорации мира включили цифровизацию в свои стратегии развития, активно сотрудничают с IT-компаниями и создают собственные центры соответствующих компетенций.
В настоящее время можно выделить следующие основные технологические направления цифровизации апстрима, которые, как правило, сочетаются в одном программном продукте: большие данные (Big Data); промышленный интернет; роботизация; цифровые двойники; распределенный реестр (табл. 1).
Ожидается, что в перспективе 5-10 лет, с полноценным внедрением систем сбора и хранения технологических данных, применение самообучающихся алгоритмов оптимизации процессов станет неотъемлемой компонентой функционирования разведочных, буровых и добычных комплексов. По оценкам экспертов 1, для получения наибольшего потенциального эффекта, более перспективным представляется использование больших данных, интернета вещей и цифровых двойников.
Таблица 1. Основные технологические направления "Индустрии 4.0" в нефтедобывающей отрасли
Table 1. Main technological directions of "Industry 4.0" in oil production industry
|
Технологические направления |
Содержание технологического направления |
|
|
Большие данные (в т. ч. машинное обучение и искусственный интеллект) |
Инструменты и методы организации, хранения, обработки и использование данных; осуществление вычислений с огромными массивами данных; машинное обучение и искусственный интеллект |
|
|
Промышленный интернет вещей |
Система объединенных компьютерных сетей и подключенных физических объектов (вещей) со встроенными датчиками программного обеспечения для сбора и обмена данными, с возможностью удаленного контроля и управления в автоматизированном режиме |
|
|
Роботы (в т. ч. дроны) |
Устройства, помогающие автоматизировать процессы, выполнять опасные работы, а также проводить визуальное или тактильное исследование труднодоступных объектов |
|
|
Цифровые двойники (включая визуализацию) |
Модель месторождения (скважины, оборудования, элементов инфраструктуры), позволяющая тестировать и прогнозировать эффекты использования тех или иных опций (решений), а также визуализировать полученные результаты в удобном для пользователя виде |
|
|
Распределенный реестр (блокчейн) |
Децентрализованное приложение общего пользования, которое позволяет вести учет и обеспечивает высокий уровень безопасности системы |
|
|
Умные материалы (в т. ч. нанопокрытия и умные жидкости) |
Класс различных по агрегатному состоянию материалов, которые сохраняют или приобретают заданные физикохимические характеристики и свойства при изменении внешних условий, вплоть до экстремальных |
|
|
3D-печать |
Печать, используемая в добыче для прототипирования проектов разработки и схем обустройства месторождения, а также для создания новых комплектующих для датчиков и контроллеров, насосов и прочего негабаритного оборудования |