Стратегия цифровой трансформации супервайзинга буровых и внутрискважинных работ

Цифровая трансформация нефтегазового сервиса на буровых и промысловых объектах придаёт инновационные черты экономике разработки месторождений углеводородов.

Прогресс техники и технологий ускоряется настолько, что скоро станет сложно отследить их многообразие и тем более выбрать наиболее эффективные. В цифровом нефтегазовом сервисе отмечаются тенденции переноса сервисов из сферы социальных услуг: по требованию (on-demand service), мобильного (mobile service), совместного потребления (sharing service), сотрудничества, викинсервиса (wikinservice), высокотехнологичного дарения (hi-tech gift service) и др. Например, сервис по требованию означает, что  заказчик обращается за определенной услугой к провайдеру по мере необходимости. Экономика по требованию (on-demand economy) — бизнес-модель, предлагающая не только продажу товаров и услуг, но и доступ к ним именно в нужный момент. Получение заданий происходит онлайн, а их выполнение — офлайн: приложение Superviser проконсультирует в случае аварии или осложнения ствола скважины, а Engineer предложит специалистов, которые выведут скважину из осложнения или аварии. Сервис дарения высоких технологий бурения и внутрискважинных работ представляет собой онлайн-сервис безвозмездного дарения заказчику высоких технологий, услуг и возможностей.

В цифровой экономике социальных услуг (интернет магазины, аптечная сеть, безлюдные магазины и пр.) быстро меняются тренды лидеров цифровизации (Apple, Google, Microsoft, Amazon, Facebook, Яндекс Такси, Озон……). Нефтегазовой отрасли еще предстоит бум цифровой трансформации, что объясняется многопрофильностью и капиталоемкостью нефтегазового оборудования, техники и технологий. Цифровизация должна охватить все звенья цепочки создания продукта – добытой нефти/газа: научно-исследовательские и образовательные учреждения, проектные институты, конструкторские бюро и заводы машиностроения, нефтегазовые компании и дочерние добывающие предприятия, сервисные предприятия, обслуживающие технику и технологии разработки месторождений с учетом их удаленности от головных офисов нефтяных компаний и работы персонала вахтовым методом в сложных климатических условиях Крайнего Севера и шельфа Арктики.

Появление новых драйверов конкурентоспособности зависит в первую очередь от уникальных активов и ресурсов, но все чаще инновационные технологии цифрового сервиса формируют новый потребительский опыт. В 1980-1990-х годах корпоративная культура охватила весь цивилизованный мир, но была пропущена Россией. В XXI веке драйвером конкурентоспособности стали цифровые бизнес-модели, взаимосвязь бизнес-моделей и стратегий [1].

Особое значение для нефтегазовой отрасли приобретают цифровые экосистемы, платформы и сообщества разработчиков, производителей, потенциальных и реальных потребителей. Цифровая экосистема – среда, обеспечивающая условия для инновационного развития и распространения цифровых сервисов, продуктов, приложений и устройств. Цель создания экосистемы – предоставление цифрового сервиса, формируемого «по требованию», в реальном времени, с соблюдением норм и регламентов в условиях максимального доверия.

Темпы цифровой трансформации нефтегазовой отрасли существенно ниже, чем в сфере обслуживания и потребления, где с 2017 г. драйвером конкурентоспособности бизнеса стала взаимосвязь «бизнес-модель – стратегия цифровой трансформации – ключевые показатели эффективности (КПЭ) – корпоративная стратегия». Цифровая трансформация нефтегазового бизнеса радикально меняет управление нефтяными компаниями и сервисными подрядчиками. Турбулентность цифровой среды приводит к сокращению времени на принятие управленческих решений и требует от руководителей системного мышления при разработке стратегии цифровой трансформации и организационно-экономических условий для ее успешного выполнения. Формирование стратегии в условиях турбулентной среды не может опираться на сравнительный анализ различных бизнес-процессов сервисных предприятий и конкурентов, бенчмаркинг становится менее полезным, чем в период трансформации социально-экономической системы нашей страны 1990-х годов.

Цифровая экономика и переход к четвертой промышленной революции вносят серьезные изменения и в нефтегазовую отрасль (массовое применение автоматизированных буровых установок,  интеллектуальных скважинных систем и киберскважин, роботов и роботизированных технологий), а инновационные драйверы в контексте новых управленческих решений определяют направления цифровой трансформации [2-5].

В условиях турбулентности развиваются адаптивные способности сервисных предприятий, бригад бурения и освоения, текущего и капитального ремонта скважин, направленные на снижение рисков аварий и осложнений, когда процесс получения информации о состоянии скважины и инструмента становится практически непрерывным. АО «Научно-исследовательский и проектный центр газонефтяных технологий» (АО «НИПЦ ГНТ») формирует смежные цифровые нефтегазовые услуги: цифровой геосупервайзинг бурения скважин и инструментальный супервайзинг внутрискважинных работ (текущего и капитального ремонта скважин) с намерением доминировать в них (рис. 1 и 2). Очевидна тесная взаимосвязь интегрированных информационноёмких услуг в бурении и внутрискважинных работах (БиВСР), цифровых станций контроля параметров процессов буровых и внутрискважинных работ, программного обеспечения и мобильных приложений. Интегрированные информационноёмкие услуги геосупервайзинга БиВСР заместят геолого-технологические исследования процессов бурения и ВСР. И таких примеров появляется все больше. Систематизация знаний о состоянии цифровой среды и эволюция цифровых технологий прогнозируют трансформацию бизнеса и упрощают поиск решений и новых ключевых показателей эффективности.

Стратегия геосупервайзинга наиболее наглядно проявила свою эффективность в управлении бурением скважин, интеграцией сервисных подрядчиков в команду – буровой экипаж в едином рабочем пространстве штаб-вагона  (рис. 1) [5, 7].

Цифровой супервайзинг ТиКРС, особенно аварийных работ, предусматривает включение в состав бурового экипажа специалиста со знаниями в области информационно-измерительных систем помимо разработки нефтяных месторождений (рис. 2). Переход к цифровизации услуг супервайзинга в 2015 -2016 гг. был вызван размыванием границ онлайн и офлайн, в связи с тем, что офлайн проиграл онлайн-технологиям, в том числе из-за отсталости методического обеспечения станций геолого-технологических исследований процессов бурения [6]. На ближайшие годы предопределено лидерство онлайновых предприятий вследствие накопленного опыта управления персоналом и производственными процессами посредством интернета. Такая ситуация позволяет масштабировать решения по искусственному интеллекту, что стимулирует спрос нефтегазовых предприятий.

Исследования услуг нефтесервиса буровых и внутрискважинных работ показали корреляцию решений АО «НИПЦ ГНТ» с трендами развития цифровых технологий, позволили предприятию спланировать дальнейшие действия и повлиять на рынок услуг, что подтверждено результатами проведенных нефтегазовыми компаниями тендеров: многие участники не выдержали конкуренции и проиграли инновационно настроенному участнику из-за цифровой отсталости.

Заказчики услуг – нефтяные компании тяготятся обременительной системой заключения и обслуживания (контроля, надзора и управления) десятков-сотен договоров с подрядчиками на услуги нефтесервиса. В ближайшей перспективе заказчики с большой вероятностью отдадут предпочтение сервису интегрированных услуг, а в недалеком будущем – управляющему сервису, отвечающему за весь цикл создания продукции, например, построенных «под ключ» скважин. Главная детерминанта качества и эффективности новых сервисов − создание программных продуктов, в первую очередь прогнозирующих и позволяющих локализовать осложнения и аварийные ситуации, для чего нужны новые инженерные решения и логистические продукты.

Цифровая экономика порождает новые монополии и очень быстро. Контроль над месторождением, интегрированные операции, умная добыча — множество терминов описывают одни и те же подходы, применяемые и активно развиваемые нефтяными компаниями. Подходы не сводятся к одному лишь внедрению технологий, делающему добычу нефти проще и эффективнее. Они также включают значительные организационные изменения и затрагивают все аспекты от бурения и ремонта скважин до работы с персоналом. В нефтегазовой отрасли самым высоким потенциалом цифрового лидерства обладает ПАО «Газпром нефть», в других отраслях страны — Сбербанк, Аэрофлот, Телеком, РЖД.

АО «НИПЦ ГНТ», занимая лидирующие позиции на рынке геосупервайзинга по управлению буровым и ТиКРС сервисом, позиционирует свои цифровые решения, технологии и программные продукты БиВСР на основе использования искусственного интеллекта, цифровых двойников (бурильный инструмент, цифровой подсвечник), интернет вещей (Мастер актов ТиКРС и бурения) и BIM-технологий (цифровое моделирование бурильного инструмента и оборудования) в качестве нового направления стратегического развития предприятия.

Важным вызовом цифровой нефтегазовой экономике служат изменения структуры рынка труда. Если первоначально цифровые модельеры исследовали и проектировали разработку месторождений, и геонавигаторы оптимизировали управление траекторией горизонтальных стволов скважин, находясь в офисе, то инженеры цифровых профессий геосупервайзера и инструментального супервайзера АО «НИПЦ ГНТ» управляют опасными производственными объектами (ОПО) непосредственно на буровых и нефтепромыслах, несут персональную ответственность за результаты принятых решений [7, 8].

Выстраивание бизнес-моделей на основе новых возможностей цифровой экономики нефтегазовой отрасли осложняется недостаточным уровнем совершенства традиционной техники и технологий БиВСР, их автоматизацией и цифровизацией. Не вполне очевидной кажется выгода от цифровых технологий и, следовательно, необходимость больших и долгосрочных инвестиций в их разработку. Отсутствие конкуренции на цифровом рынке тормозит кооперацию, а зрелый рынок нефтегазовых услуг без четких границ не способствует превентивной деятельности по его регулированию. Высокие затраты на разработку программных продуктов и приобретение цифрового оборудования сдерживают развитие предприятий малого/среднего бизнесов по БиВСР и не дают конкурировать с нефтяными компаниями в этой области.

Для быстрого и адекватного реагирования на все новые вызовы цифровой трансформации в рамках корпоративных стратегий нефтегазовых компаний подрядчикам БиВСР требуется наращивать необходимые компетенции, накапливать опыт управления потребностями заказчика и выстраивать удобные пользовательские интерфейсы, и в конечном счете создавать экосистемы развития компетенций по цифровым технологиям объединением исследовательских, проектных, испытательных, внедренческих и   образовательных центров [8].

Между тем в компаниях можно встретить руководителей, настороженно относящихся к быстрой цифровизации нефтяной отрасли и необходимости цифровой трансформации, в т.ч. из-за высоких амортизационных отчислений за более дорогое цифровое оборудование, что осложняет запуск инновационных процессов. На самых трудных начальных этапах цифровизации БиВСР встречается негативное или пассивное отношение к новому цифровому переделу, что на годы затормозит обновление и нанесёт существенный ущерб нефтегазовым компаниям. Цифровизация вынуждает пересмотреть десятилетиями укоренившиеся  принципы управления строительством скважин и нефтедобычей. Помимо цифровизации технологических процессов БиВСР жизненно важным является цифровое обучение и подготовка молодых специалистов – младших супервайзеров бурения и ВСР, дополнительная профессиональная подготовка и переподготовка инженеров и рабочего персонала бригад бурения и КРС [9]. Необходимо организовать институты наставничества, школы передового опыта, полигоны подготовки цифровых кадров, объединяемые в систему непрерывного  онлайн образования.

Цифровое лидерство в большей степени зависит от новых бизнес-моделей, определенных природой цифровых технологий и выстроенных на основе их возможностей. При формировании стратегии цифровой трансформации необходимо четко соизмерять все процессы цифрового предприятия с количественными показателями цифровизации: как они отразятся на стоимости жизненного цикла цифровых технологий, на сколько сократятся расходы на обслуживание цифрового оборудования, как повлияют на снижение производственного травматизма и улучшение здоровья сотрудников, работающих на опасных производственных объектах.

Цифровые услуги на основе геосупервайзинга, оснащенного интеллектуальным программным обеспечением (ПО), приобретут новое качество и будут иметь бóльший спрос, убедят заказчика пересмотреть приоритеты среди сервисов наклонно-направленного бурения, буровых растворов, геолого-технологических исследований и др. в обмен на существенное снижение стоимости метра проходки и добычи тонны нефти. Этому способствует тренд безлюдных технологий, особенно на опасных производственных объектах бурения и ВСР, когда мониторинг технологических процессов осуществляется дистанционно автономной цифровой станцией геосупервайзинга, включающей программно-аппаратный комплекс выявления рисков осложнений и аварий.

Заказчики сервисных услуг − нефтяные компании определяют экосистему малых/средних предприятий, вплоть до их стагнации и исчезновения. Примером является стратегия НК «Роснефть» на развитие собственного бурового супервайзинга, буровых компаний и нефтяного сервиса. Однако цифровая экономика позволяет малому бизнесу нефтесервиса не только выжить, но и трансформироваться из медленного в быстрый. Нефтяные компании тоже запускают системную цифровую трансформацию: создают центры по развитию цифровых компетенций и разработку новых технологий, в перспективе — мощные цифровые экосистемы, имея лучшие стартовые условия (финансы, ресурсы, экономические и политические преференции). В ближайшие годы лидерское будущее будет обеспечено малому/среднему бизнесу выходом на рынок только с уникальным цифровым продуктом. Обоснованная цифровая трансформация приводит к тяготению стартапов к нефтяным компаниям. Цифровые предприятия нефтяного сервиса, обслуживая основные бизнес-процессы нефтяных компаний, сотрудничая с ними по решению отдельных проблем, особенно при пиковых нагрузках, должны быстро реагировать на изменяющиеся условия бизнеса, накапливать компетенции по разработке и внедрению цифровых технологий, создавать многосторонние платформы, выходить за «титульный» бизнес для усиления устойчивости предприятия в цифровой турбулентной среде, способствуя достижению положительных синергетических эффектов для заказчика.

В цифровой экономике главный драйвер − цифровые технологии, технологии искусственного интеллекта, «цифровые двойники», достижение сетевых эффектов за счет возможностей интернета, безлюдные технологии. Цифровизация ведет к сокращению горизонтальных цепочек создания продукции, уменьшает численность инженерного персонала, что доказали опытно-промышленные испытания геосупервайзинга, интегрирующего профессии бурового экипажа на основе мультидисциплинарного и кросс-функционального взаимодействия в едином пространстве штаб-вагона и уменьшающего непроизводительное время, т.е. стоимость метра проходки [5].

Количество цифровых технологий переходит в качество рынка нефтегазовых услуг и бизнес-моделей, что даёт новые возможности быстро реагирующим малым предприятиям. Нефтяные компании понимают, что при помощи цифровых технологий можно отказаться от посредников и напрямую взаимодействовать с поставщиками услуг и оборудования, накапливая историю их деятельности, возможностей и развития.

Выстраивание бизнес-модели с новым каналом коммуникации цифровых станций и программным обеспечением онлайн диагностики зарождающихся осложнений и аварий в скважинах, надежности бурильного инструмента и оборудования убедит заказчика в ускорении внедрения и инвестирования цифровых технологий БиВСР. Стратегия дальнейшей цифровизации предполагает выход на более высокие уровни искусственного интеллекта, роботизированные системы, технологии виртуальной и дополненной реальности, распределенные реестры и др.

Для системной цифровой трансформации инжинирингового предприятия АО «НИПЦ ГНТ» создал центр инновационных компетенций – Академию супервайзинга бурения и нефтегазодобычи, разработал ПП «АРМ Супервайзера» для оптимизации внутренних бизнес-процессов (бухучет, управление тысячным персоналом 12-и обособленных подразделений, сдерживание численности аппарата управления и пр.), формирует научные основы цифровизации БиВСР, обеспечивающие интегрирование супервайзинга и переход на более высокий уровень − управляющий супервайзинг с элементами безлюдных технологий, проводит ОПИ и внедрение новых цифровых технологий и программного обеспечения. В результате выработка на одного сотрудника тысячного коллектива увеличилась на 25%, в чем кроется залог цифрового лидерства.

В условиях ограниченных ресурсов (рентабельность менее 10%) налогово- прозрачного предприятия необходимо выделить приоритетные и перспективные цифровые технологии с наименьшими затратами и наибольшим эффектом, учитывая их востребованность нефтегазовыми компаниями. Лидерских позиций на рынках высоких технологий достигнут предприятия, создающие быстрее других центры компетенций, чьи руководители сумеют разглядеть перспективные трансформации задолго до их массового проявления. Нефтесервису придётся вести хозяйственную деятельность по принципу «Трансформируйся или уступи место быстрорастущим конкурентам и инновационно настроенным предприятиям». Вместе с тем турбулентная цифровая среда способствует ускорению появления инноваций, которые обеспечат конкурентное преимущество предприятиям нефтесервиса. Главной задачей станет поиск путей тиражирования цифровых решений с целью снижения расходов и минимизации рисков.

В рамках реализации национальной программы «Цифровая экономика Российской Федерации», утвержденной президиумом Совета при Президенте Российской Федерации по стратегическому развитию и национальным проектам (протокол от 24.12.2018 № 16) Межрегиональная общественная организация «Научно-техническое общество нефтяников и газовиков имени академика И.М. Губкина» создала Комитет по цифровизации нефтегазовой отрасли. Целями деятельности Комитета является:

• объединение ученых, инженерно-технических работников, работающих в нефтегазовой отрасли, а также преподавателей, студентов вузов,
готовящих специалистов цифровых профессий для повышения интеллектуального потенциала в сфере научной и инженерной деятельности;

• осуществление научно-технического прогресса в области цифровизации нефтегазовой отрасли;

• всемерное содействие развитию и совершенствованию научной и инженерной деятельности, направленной на повышение роли цифровизации в научных исследованиях и производственной деятельности;

• содействие международному сотрудничеству по цифровизации нефтегазовой отрасти, развитию связей с научной и инженерно-технической
общественностью зарубежных стран, интеграции российских специалистов в мировое научное сообщество.

Рост объема капитальных вложений на тонну добытой нефти требует радикального совершенствования техники и технологии разработки месторождений на цифровой основе, что позволит сохранить России мировое нефтяное лидерство.

Литература

1. Хэмел Г., Прахалад К., Томас Г., О’Нил Д.  Стратегическая гибкость. Издательство: СПб. Питер. 2005.  384 с.

2. Кульчицкий В.В. Скважина как элемент интеллектуальной системы управления разработкой месторождений углеводородов. Нефтяное хозяйство. №2-2002. С.95-97.

3. Кульчицкий В.В. Геонавигация киберскважин. Oil&Gas Journal. Russia. № 1-2 (46), январь-февраль 2011. С. 64-67.

4. Кульчицкий В.В. Кибернетизация подземного пространства. К 10-летию первой в Росси лаборатории геонавигации и интеллектуальных скважинных систем. Бурение&нефть. №10-2011. С.74-76.

5. Рустамов И.Ф., Кулаков К.В., Ильичев С.А., Кульчицкий В.В. Цифровизация бурения скважин. ROGTEС. Выпуск 54, 2020. С.24-33.   

6. Лукьянов Э.Е., Каюров К.Н., Шибаев А.А., Шраго И.Л. 50 лет геолого-технологических исследований. История. Новый взгляд на развитие ГТИ в России. Бурение и нефть. №№7-8. 2018. С. 2-9.

7. Кульчицкий В.В. Супервайзинг строительства нефтяных и газовых скважин. Производственно-практическое издание. М.: Вече. 2019.  367 с.

8. Кульчицкий В.В. Буровой супервайзинг. М.: РГУ (НИУ) имени И.М. Губкина. 2018. 307 с.

9. Кульчицкий В.В., Мартынов В.Г., Оганов А.С., Ильичев С.А., Щебетов А.В. Кластерная инициатива создания цифровой платформы дистанционного интерактивно-производственного обучения нефтегазовому делу. Наука и технология в промышленности. 2019, №3-4. С. 87-96.

В.В. Кульчицкий,
председатель Межрегионального научно-технического общества нефтяников и газовиков им. акад. И.М. Губкина, президент АО «Научно-исследовательский и проектный центр газонефтяных технологий», директор Научно-исследовательского института буровых технологий Губкинского университета нефти и газа, д.т.н., профессор