Прошлое и будущее геонавигации

Традиционная геонавигация становится всё более сложной, быстрой и требует всё большего количества данных в реальном времени. Это налагает на специалистов по геонавигации огромную ответственность, так как свои решения они должны принимать за более короткий промежуток времени, соблюдая точность, и аналитически обрабатывая огромный объем данных.

Но так было не всегда.

Исторический взгляд на геонавигацию

Многие из нас помнят, что примерно 20 лет назад геонавигация выглядела совсем иначе. В прошлом, горизонтальное и наклонно-направленное бурение было относительно проще, медленнее, и позволяло без особой спешки собирать и интерпретировать данные, выбирая направление бурения. Было меньше диаграмм и требовалось вносить меньшее количество изменений в наклоне скважины.

Решения в традиционной геонавигации принимались в основном по шламу, и только потоки данных каротажа в процессе бурения, такие как гамма-каротаж, плотность, и сопротивление (не азимутальное!) передавались в реальном времени.

Специалисты по геонавигации (или инженеры по размещению скважин) обращали внимание на “провалы» в проходке, либо внезапные остановки, и не имели достаточной информации по пласту в силу недостаточной глубины действия данных датчиков.

Затем, с внедрением азимутальных измерений (особенно по плотности и каротажу сопротивления, и соответственно наклонограмм, геонавигация стала своего рода творческим процессом, осуществляемым в трехмерном измерении. Команды геонавигации, помимо «вверх» и «вниз» стали включать в себя также «влево» и «вправо» (наклон скважины – командами «вверх» — «вниз», и азимутальные изменения в направлении скважины – командами «влево» — «вправо»).

Я лично помню то время, когда специалисты по геонавигации перестали обращать внимание на шлам (по крайней мере, их анализ перестал быть для них решающим) и сосредоточились на большем объеме более точных (имея ввиду большую глубину исследования) наклонограмм каротажа в процессе бурения, поначалу с четырьмя секторами, а затем с 8, и даже с 16 или 32 секторами, опоясывающими ствол скважины.

Наконец, не так давно, с внедрением инструментов глубокого измерения электромагнитного удельного сопротивления в направленном бурении (инструменты «смотрящие» впереди долота) родилась проактивная геонавигация, и размещение скважин уже перестало быть прежним.

Одновременно, совершенствование инструментов каротажа в процессе бурения, цифровизация, и развитие систем баз данных (в особенности, облачные технологии) создали ситуацию, где всё больший объём данных передается на скважинную площадку. Независимо от географического положения (континент или шельф) устаревшее спутниковое узкополосное соединение, используемое лишь в случае необходимости, уступило место беспроводному широкополосному скоростному Интернету, применяемому практически в любом месте на буровой установке. Высокоскоростные беспроводные терминалы (напр., наземные и морские установки обеспечения RAS-потоков данных), повсеместно применяемые по всей отрасли, позволяют осуществлять моментальные соединения с базами данных в реальном времени и работают в среде синхронизированных моделей/проектов одновременно в различных местах (напр., репозитории Petrel и Studio для управления пластовыми данными, Schlumberger), что было трудно себе представить еще несколько лет тому назад.

В сфере коммуникации (линии коммуникации между скважинной площадкой и любым офисом или станцией) также наступило значительное улучшение. Не нужно быть слишком старым, чтобы помнить, как нужно было пойти в офис компании, чтобы попросить разрешения воспользоваться единственным спутниковым телефоном, имевшимся на площадке. Это казалось настоящей революцией, когда буровые площадки стали оборудовать стационарными телефонами, а электронная почта стала привычным способом передачи информации.

В наши дни уже не являются редкостью и видеоконференции между участниками процесса. И более того, продвигается концепция виртуальных команд и виртуальных офисов для создания условий цифровой виртуальной групповой работы (напр. Концепция «ACE» в компании BP – «перспективная среда групповой работы»), а также более крупных региональных и глобальных центров групповой работы. Здесь работники, находящиеся порой за тысячи километров друг от друга, могут реально ощущать, что они находятся в одном офисе, за соседними столами. Они также связаны информационно (посредством интегрированных цифровых платформ и приложений), и взаимно участвуют в работе по различным направлениям, обеспечивая поддержку буровым площадкам в режиме реального времени (см. рис. 1). Это значительно сокращает по времени процесс принятия решений, что отражается в более эффективной работе по геонацигации скважины.

Эра цифровой трансформации

С приходом эры цифровой трансформации, экспоненциальное развитие получил ряд решений в области данных, что выразилось в росте числа потенциальных источников данных, передаваемых в более эффективные базы данных (эффективность хранения, доступа, распределения данных, решения облачного хранения данных, и т.д.), сократившееся время сбора и обработки данных, и теперь требуется быстрее анализировать эти данные, и делиться ими с другими участниками.  В дополнение к этому, требует внимания процесс встраивания новых данных в уже существующий набор (до этого собранных) данных из соседних скважин, к примеру, и это уже имеет место.  С вводом возможностей Искусственного интеллекта и машинного обучения, процесс анализа данных и их применения вскоре не будет иметь никаких ограничений. Процесс интегрированного и хорошо информированного принятия решений, в котором виртуально задействована многоцелевая команда, работающая в одной цифровой среде, вскоре займет место геонавигации, как таковой.

Но грядущая революция в геонавигации (и бурении) еще не совсем наступила.

Процесс интегрированного хорошо информированного принятия решений

В прошлом, принятие ошибочного решения, по причине неверной интерпретации данных (имея в виду, неверный анализ данных), либо в силу слишком медленного процесса принятия решений (что являлось следствием недостаточности данных, недостаточного обеспечения, медленного сбора, обработки данных, и их обмена, и т.д.) и выбор неверного направления бурения скважины был вполне обратим, и не являлся окончательным. Относительно медленный процесс бурения смягчал недостаток медленного реагирования, и было возможно, в конце концов, корректировать угол бурения.

Риск ошибочного размещения скважины (имея в виду, риск неверного решения по отклонению скважины) «размазывался» по всему времени бурения и был связан со следующими факторами:

• Ограниченность данных, необходимых для принятия решений (догадки, советы, предостережения)

• Неэффективность процесса принятия решений (неадекватные процессы, традиционно устаревший организационный подход, недостаток обеспечения)

• Неэффективные и неадекватные линии коммуникации

В настоящем, риск неверного размещения скважины остается равно высоким, но это является результатом не ограниченности данных, или неэффективного процесса принятия решений по плохо организованным линиям коммуникации, а результатом крайне узких границ, допускающих совершение ошибок, и по причине необходимости чрезвычайно быстрого процесса принятия решений. Процесс сбора данных из различных источником, обработка данных, и их анализ, сверка данных с моделью, распределение результатов между участниками многоцелевой команды, и, наконец, принятие интегрированного хорошо информированного решения по изменению траектории скважины требуется осуществить в пределах нескольких минут!  А затем послать сигнал на оборудование с новыми координатами цели в пределах тех же нескольких минут.

В наши дни, никто уже не может чувствовать себя комфортно, принимая ошибочные решения, а затем исправляя их. Мир низкой маржи в нефтегазовой отрасли, чрезвычайно высокие затраты на бурение, и нестабильный уровень нефтяных цен, не позволяют компаниям размещать скважины вне продуктивных зон, повторно разбуривать их, либо осуществлять зарезку боковых стволов. Уже нет. Бюджеты становятся всё туже и туже.

Цифровая ситуационная осведомленность

Вот когда на сцену выходит очередная революция в геонавигации.

Оператор, который обладает преимуществом владения информацией, собранной из различных источников, а затем обработкой, анализом, интегрированием и передачей ее, как можно быстрее, другим участникам процесса, выигрывает эту гонку. Каждый, кто обеспечивает данные в режиме реального времени, которые охватывают наибольший «кусок» геологической среды, в большей мере, чем другие, способный анализировать их должным образом, в режиме реального времени, передавая их по всей цепочке участников многоцелевой команды с достаточной скоростью, и наконец, дающий правильную команду оборудованию, только выигрывает (рисунок 2).

Данная способность называется цифровой ситуационной осведомленностью, которая включает в себя всю информацию, собранную по трехмерной геологической среде, доступную в любой точке процесса ее интерпретации, и которую можно использовать с целью хорошо информированного процесса принятия решений.

Процесс включает в себя следующие шаги:

• Сбор данных,

• Обработка данных

• Встраивание результатов в уже имеющиеся данные (хранящиеся данные по соседним скважинам, напр.)

• Анализ совмещенных данных, полученных из различных источников.

• Обмен результатами данных

• Результаты предоставляются в простой и доступной форме всем площадкам в реальном времени

• Многоцелевой процесс принятия решений на основании результатов

• Результат – интегрированное хорошо информированное решение

• Цифровая ситуационная осведомленность достигается в любой момент процесса геонавигации.

Ситуационная осведомленность это восприятие элементов среды и/или событий относительно времени и пространства, понимание их смысла, и предвидение их будущего состояния. Ситуационную осведомленность можно просто определить, как «знание того, что происходит вокруг нас» или – более техническим языком – как восприятие элементов среды в объеме времени и пространства, понимание их смысла, и предсказание их состояния на ближайшее будущее.

Ситуационная осведомленность, очевидно, также предполагает охват как можно большего трехмерного пространства, в котором бурится скважина, и наибольшую подробность такой информации. Ситуационная осведомленность является основой для принятия решений в геонавигации. Осведомленность о геологической среде, в которой в любой данный момент бурится скважина, создает ситуацию, где можно сознательно принимать решение о том, бурить выше или ниже. И это больше не «гадания», а вполне информированное решение, принимаемое сознательно, на основании подробной и полной 360-градусной картины трехмерного измерения подземной геологической среды. 

Имея такую современную информационно-ситуационную осведомленность, тот, кто обладает преимуществом над другими, и бурит наиболее оптимально посаженную скважину, и в то же время делает это наиболее быстрым и экономичным способом, только выигрывает.

И это будущее.

Author: Петр Прзыбыло, GeoModes

Об авторе

ПИОТР ПРЖИБИЛО (PIOTR PRZYBYLO) приобрел ключевые технические и деловые навыки, позволившие ему пробурить несколько самых глубоких в мире скважин, с максимальной длиной ствола. Он ликвидирует разрыв между технической и коммерческой сторонами в нефте- и газодобывающей отрасли.

Является Основателем GEOMODES, компании, обучающей будущих специалистов в области геонавигации, и оптимизирует организационную структуру групп, для более эффективного приложения навыков. Он также является автором РУКОВОДСТВА ПО НАВИГАЦИИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ СКВАЖИН (Amazon)– первого, когда- либо опубликованного полного руководства, которое должен иметь в своем арсенале каждый специалист по геонавигации.

Связаться с автором можно по адресу: piotr.przybylo@geomodes.com

Предыдущие статьи:

Процесс навигации скважины Применение системы связи «Светофор» и методов смены целей в геонавигации

Почему взаимодействие сильнее влияет на результаты в промышленности, чем технология