Роль диджиталізації у нафтогазовій галузі: вплив та технології

Нафтогазова галузь нині перебуває під величезними тиском: економічні та геополітичні потрясіння останніх років поєднуються зі стрімким глобальним зростанням попиту на енергоносії. За оцінками Міжнародного енергетичного форуму та S&P, до 2030 року глобальній галузі видобутку нафти й газу знадобиться до 4,9 трлн доларів інвестицій, аби забезпечити стабільність постачання ресурсів та запобігти дефіциту у майбутньому. Це без перебільшень історичний виклик, на якій галузь має відповісти неймовірним підвищенням ефективності та рентабельності. Водночас сектор має відповідати жорстким вимогам політики збереження довкілля й скорочення вуглецевих викидів.

Як галузі вирішити усі ці завдання? Ми розглянемо потенціал новітніх диджитал-технологій. Які можливості вони дають? Як застосувати їх розумно і з максимальною віддачею? Що може принести бізнесу диджиталізація у нафтогазовій галузі?

Чого галузь сьогодні чекає від диджиталу? 

Якою має бути роль диджиталізації у нафтогазовій галузі? Як її бачать на рівні топ-менеджменту? Опитування IT-директорів нафтогазової сфери, проведене KPMG в 2020 році, свідчить, що наразі галузь готова до масштабних змін. Топ-менеджмент компаній у цьому секторі все активніше звертається до ІТ в пошуках нагальних проблем, пов’язаних з коливанням цін, декарбонізацією та адаптацією бізнесу до нових викликів сучасності. Трьома головними пріоритетами для розвитку IT у сфері нафти й газу є підвищення операційної ефективності, опрацювання масивів даних для ухвалення рішень та підтримка робочої сили. 

Акцент в технологічних інвестиціях робиться на хмарну інфраструктуру, забезпечення безпеки й приватності даних, а також на розробку технологій для менеджменту та управління операціями. Компанії сектору активно інвестують у впровадження сучасних архітектур даних та навчають персонал роботі з ними. Майже три чверті IT-директорів (71%) визнають масштабування навичок аналізу даних ключовим пріоритетом, а розширення та інтеграцію сучасних data-репозиторіїв – наступним за важливістю завданням в порядку денному. 

Відтак можна визначити головні інтереси нафтогазового бізнесу, який звертається до IT: прозорість процесів та операцій, аналітика даних, підвищення ефективності, автоматизація менеджменту, підвищення продуктивності праці тощо. 

Які технології використовуються в нафтогазовій галузі

Як галузь може досягти зазначених вище цілей? Для цього їй доступний цілий арсенал технологій: 

Інтернет речей, 5G, дрони

У сфері нафти й газу доречно об’єднати ці доволі різні технології в одну категорію, адже вони надають можливості безпечного моніторингу активів в реальному часі. Як показало дослідження Ericsson, 70% компаній галузі не мають точного уявлення про необхідність техпідтримки своїх активів, покладаючись на графік, а не на фактичний стан обладнання. А це призводить як до надмірної заміни компонентів, так і до непередбачуваних простоїв, коли обладнання “достроково” виходить з ладу. Використання сенсорів IoT та дронів натомість дозволяє бачити реальний стан активів та реагувати на нього своєчасно. А мережі 5G забезпечать таким засобам моніторингу безпечний та стабільний зв’язок, навіть у несприятливих умовах. Як наголошують в Ericsson, застосування 5G та IoT в техобслуговуванні скорочує потребу в робітниках для моніторингу обладнання на 80% та зменшує час незапланованого простою обладнання на 35%. 

Digital Twins

Підхід Digital Twins вигадали в NASA: він передбачає застосування технологій для віртуальної репрезентації складного продукту, обладнання чи навіть цілого виробничого процесу, з урахуванням в симуляції всіх фізичних властивостей та функцій реального об’єкта. В нафтогазовій галузі підхід Digital Twins також базується на засобах IoT і дозволяє як комплексно відстежувати стан інфраструктури, так і моделювати для неї різноманітні сценарії. 

Якщо звичайний моніторинг активів в режимі реального часу дасть вам відповідь на питання “Що зараз відбувається?”, то моніторинг в системах Digital Twins може також розкрити питання “Що може статися за певних умов?”. Застосування такого інструменту відкриває бізнесу великі можливості для предиктивної техпідтримки активів, оптимізації операцій з видобутку корисних копалин, підвищення рівня безпеки та стійкості інфраструктури, оптимізації ланцюжків постачання тощо. 

Штучний інтелект 

Застосування машинних алгоритмів та ШІ в нафтогазовій сфері може виглядати геть по різному: від написання прес-релізів через ChatGPT, до комплексного аналізу масивів даних. Алгоритми машинного навчання вже сьогодні надають геологам можливість точного й швидкого аналізу даних з різних джерел, включно з супутниковими знімками та сейсмічними даними. Це дозволяє визначати найкращі місця під розробку родовищ із мінімальними витратами та з мінімальною шкодою для довкілля. 

За оцінками Research and Markets, ринок рішень ШІ для нафтогазового ринку вже сьогодні сягнув позначки у $2,8 млрд, а до 2030 має збільшитись ледве не вдвічі – до $5,5 млрд. 

Серед останніх прикладів розгортання штучного інтелекту – інвестиції Saudi Aramco у наукову геофізичну аналітику, що надає ПЗ для предиктивного аналізу й ідентифікації властивостей потенційних локацій для розробки. Водночас у 2019 французька  TotalEnergies анонсувала плани проекту застосування ШІ для сприяння польовій розвідці. 

Big Data

Сучасна нафтогазова промисловість оперує величезними об’ємами даних. Наприклад, лише одна сучасна морська бурова платформа має близько 80 тисяч сенсорів, які протягом усього її життєвого циклу генерують близько 15 петабайт даних у різних формах. Постійна аналітика сейсмічних даних та характеристик родовища має величезне значення для ефективності буріння та видобутку, забезпечення безпеки та рентабельності роботи на об’єкті. 

Поруч з тим, компанії у цій галузі десятиліттями накопичували величезні масиви різноманітних даних про свої операції. Це дані у різних, часто застарілих форматах, які зібрані з різних джерел та погано інтегруються між собою. Усі ці величезні сховища даних містять безліч важливої інформації та інсайдів про закономірності розвитку ринку, тож їх необхідно інтегрувати та опрацьовувати для перетворення на корисні інсайти. Відтак використання засобів Big Data та побудова в організації сучасної data-інфраструктури стали визначальними пріоритетами усієї галузі. 

Диджитал-менеджмент та управління активами

Усі згадані вище технології неможливо застосовувати без ефективної софтверної бази управління бізнесом. Цифрові платформи ERP (Enterprise Resource Planning) та EAM (Enterprise Asset Management) дозволяють інтегрувати усі технології та інструменти в єдину систему, забезпечити повну прозорість та керованість процесів. Водночас вони дозволяють привести менеджмент і документообіг компанії до єдиних цифрових стандартів, автоматизувати низку функцій та процесів, скорочуючи навантаження на персонал. 

Організації нафтогазового сектору активно інвестують як у хмарні платформи, так і у локальні рішення, побудовані на моделі граничних обчислень. Вони також будують власні цифрові екосистеми з єдиними базами даних, впроваджують у свої операції системи для управління логістикою (TMS, WMS), персоналом (HRMS), платформи корпоративного онлайн-навчання (LMS) та системи роботи з клієнтами (CRM). 

Не важко помітити, що усі згадані технології важко впроваджувати відокремлено. Диджиталізація нафтогазової галузі має бути комплексною. Наприклад, проводити аналітику без засобів IoT та штучного інтелекту буде проблематично, а без єдиної ERP-системи ця аналітика просто не матиме достатнього впливу на бізнес.

Як диджиталізація підсилює індустрію?

Нафтогазовий сектор умовно поділяють на три глобальних ланки: 

• Upstream: геологічна розвідка, розробка родовища, видобуток нафти й газу); 

• Midstream: зберігання, попередня обробка та транспортування видобутих ресурсів);

• Downstream: фінальне перероблення ресурсів на продукти для вжитку, маркетинг та продаж цих продуктів споживачам

Нижче ми коротко розглянемо вплив диджиталізації у нафтогазовій галузі  на кожній з цих ланок, а також зачепимо потенційний вплив “цифри” на екологію та внутрішні процеси нафтогазових компаній.

Етап Upstream: розвідка та видобуток

Інструменти ШІ можуть в рази прискорити розвідку родовищ нафти й газу завдяки аналізу геологічних даних, супутникових чи повітряних знімків, результатів LiDAR-зйомки та повітряного лазерного сканування. Подібні інструменти дозволяють економити цілі місяці роботи геологічних експедицій, з відповідною економією часу та коштів. Тривимірне сканування також дозволяє визначати оптимальні місця для буріння та прокладання шляхопроводів, мінімізуючи потенційні проблеми розроблення родовища та вплив на довкілля. На ринку вже сьогодні доступний софт з просунутою геофізичною візуалізацією, що надає вкрай детальні тривимірні моделі земних надр для геологічної розвідки. 

На етапі видобутку технології дозволяють за допомогою IoT моніторити процес буріння в реальному часі, аби вчасно розпізнавати відмову обладнання, загрози витоку газу чи пожежі. Водночас моніторинг і предиктивне техобслуговування мінімізує імовірність виходу обладнання з ладу, скорочує час аварійного простою та відповідні витрати. 

Усі ці покращення нафтогазової галузі від диджиталізації можуть швидко дати відчутний економічний ефект. За оцінками WoodMac диджиталізація нафтогазової галузі у сегменті Upstream дозволить компаніям заощаджувати до 73 мільярдів доларів щороку. А за оцінкою McKinsey&Company, диджиталізація може забезпечити економію від 2 до 12 доларів при видобутку кожного бареля нафти. 

Етап Midstream: зберігання та транспортування

Транспортування газу, нафти та нафтопродуктів також може докорінно змінитись завдяки використанню сенсорів IoT та дронів. Зокрема, автономні сенсори інтернету речей можуть в реальному часі сигналізувати операторам про відхилення від норми та проблеми на трубопроводах. Дрони та безпілотні апарати можуть доповнити цей моніторинг, віддалено інспектуючи об’єкти інфраструктури навіть у важкодоступних зонах, чи за несприятливих природних умов. 

Водночас технології digital twin дозволять операторам системи розуміти її стан в найдрібніших деталях та моделювати для неї різноманітні сценарії. Відтак відкривається можливість для оптимального планування техобслуговування та покращення продуктивності операцій. 

Революційну роль диджиталізації у нафтогазовій галузі неможливо переоцінити. За оцінками Всесвітнього економічного форуму, диджиталізація може створити для компаній з ланки Midstream до $100 млрд додаткової цінності та заощадити до трильйона доларів для усієї галузі протягом поточного десятиліття. 

Етап Downstream: переробка та дистрибуція

Як і у випадку з видобутком та транспортуванням, використання засобів IOT та моніторинг даних для предиктивного техобслуговування дозволяє підвищити продуктивність переробки нафтопродуктів. Йдеться про підвищення пропускної здатності нафтопереробних підприємств, скорочення споживання енергії та шкідливих викидів. Нафтопереробні заводи можуть використовувати системи моніторингу на базі ШІ для виявлення та пом'якшення екологічних небезпек й досягнення глобальних цілей декарбонізації. 

Не можна забувати про екологічний ефект впливу диджиталізації на нафтогазову галузь. За оцінкою Shell диджиталізація економіки загалом має потенціал скоротити глобальні викиди CO2 на 20% до 2030 року. Скорочення викидів в ланцюжках постачання можливе як шляхом скорочення надлишкового виробництва та транспортування, так і шляхом своєчасного запобігання аварійним інцидентам розливу нафти й викидів газу.

З іншого боку, цифрові платформи несуть нові переваги у процеси розподілу, маркетингу та продажів енергоресурсів кінцевим споживачам. Завдяки аналізу історичних масивів даних компанії отримують змогу досліджувати поведінку споживачів та відповідним чином будувати свою стратегію. Софт на базі Big Data та ШІ може бути незамінним у моніторингу ринку та динамічному ціноутворенні – аби завжди пропонувати споживачам оптимальні пропозиції. Завдяки ERP та WMS/TMS системам компанії можуть отримати новий рівень управління власною логістикою та запасами. 

Вплив на внутрішні корпоративні процеси

Серед іншого, диджиталізація у нафтогазовій галузі відкриває величезні можливості для внутрішньої оптимізації роботи компаній. Зокрема, за допомогою софту вони можуть автоматизувати рутинні фінансові завдання у роботі з клієнтами: облік кредиторської та дебіторської заборгованості, фінансова звітність, аудит тощо. 

В одному з наших кейсів ми досягли подібної оптимізації, створивши кастомну білінгову CMS для енергетичної компанії. Клієнт потребував платформи з функціоналом обліку, менеджменту фінансових транзакцій та білінгу послуг, які компанія клієнта надає своїм споживачам. Нове рішення дозволило проводити автоматизовано проводити ці операції через єдину платформу, заощаджуючи час менеджерів. Крім того, воно відповідає високим стандартам кібербезпеки GDPR та NIST, що має для галузі величезне значення. 

Крім того, диджитал дозволяє істотно покращити якість управління персоналом у галузі. Адже зазвичай нафтогазові компанії — це величезні структури, де можуть працювати десятки тисяч людей. Успішне впровадження софту робить процеси HR в таких компаніях більш контрольованими. Так, в одному з наших проектів індивідуально створена HRMS для енергетичної компанії дозволила підвищити ефективність операцій в цій ланці менеджменту на 52%. Дуже перспективним напрямком для нафтогазової галузі також може стати розвиток корпоративної онлайн-освіти через LMS. 

Що заважає диджиталізації нафтогазової галузі

Попри усі переваги, темпи впровадження інновацій у нафтогазовому секторі залишають бажати кращого. За даними дослідження Accenture, більшість компаній у цій галузі усе ще покладаються на legacy-системи для вирішення своїх завдань і поки що не готові відмовитися від них. Водночас дослідження McKinsey свідчить, що практично кожна компанія реалізує власні проекти диджиталізації у різних аспектах своєї діяльності, але 70% з них не виходять за межі пілотної фази. Навіть якщо ці проекти стають успішними, то їх масштабування стикається з різноманітними організаційними бар’єрами.

Насправді модернізувати нафтогазову сферу важко: організації цього сектору зазвичай мають складну й неповоротку корпоративну структуру, покладаються на стару фізичну інфраструктуру і постійно перебувають під тиском попиту, який ніяк не дозволяє ризикувати. При цьому перехід на нові технології потребує додаткового навчання персоналу. Як показало дослідження KPMG, понад 70% ІТ-директорів вважають “брак навичок” основною перешкодою, що заважає організаціям прискорити темпи реформ. Відтак вплив диджиталізації у нафтогазовій галузі залишається обмеженим.

З огляду на усі ці особливості галузі, створити для неї універсальні інструменти практично неможливо. Адже кожна нафтогазова компанія має власну специфіку роботи та унікальне коло викликів. З нашого досвіду, єдиний практичний шлях диджиталізації нафтогазового сектору сьогодні полягає в індивідуальній розробці софту під специфічні потреби окремої компанії, із використанням усіх необхідних технологій. Такий підхід дозволяє врахувати в логіці софту будь-які організаційні особливості та традиції організації, відповідно опрацювати інтерфейс та зробити перехід на нову платформу максимально безпечним і безболісним. Вартість такої розробки точно не буде вищою, ніж багаторічне впровадження того чи іншого коробкового софту у масштабах великої компанії. 

Як на практиці втілити в життя проект диджиталізації у нафтогазовій галузі – від ідеї, до релізу? Це тема для великої розмови. Якщо вона вас цікавлять такі можливості, зверніться до консультації до наших фахівців: вони зможуть поділитися власним досвідом та кейсами.