Нейросетевые технологии управления добычей

Методы машинного обучения в задачах оптимизации производственных процессов нефтедобычи
Алгоритмы искусственного интеллекта в нефтедобыче

Нейросетевое управление добычей – синергия опыта инженеров и возможностей искусственного интеллекта, интегрированная в единой информационно-вычислительной платформе Программно-Аппаратного Комплекса «АТЛАС»

Базис технологии

Решения, основанные на промысловых данных, большом количестве эвристик, выработанных во время экспериментов с нейронными сетями с целью воспроизведения откликов добывающих скважин на изменения в системе закачки воды, оценка потенциала месторождения и планирования добычи нефти

  • 1
    1. Проблемы
  • 2
    2. Задачи
  • 3
    3. Методы решения
  • 4
    4. Результаты
1. Проблемы

Истощение запасов и высокие темпы падения добычи

Избыточный объем попутно добываемой воды

Растущие операционные затраты и снижение эффективности производства

Субъективное восприятие уровня рисков при планировании

Сокращение экологических рисков, управление качеством окружающей среды

2. Задачи

Снижение обводнённости скважин

Сокращение непроизводительной закачки воды

Оптимизация операционных затрат и увеличение прибыли

Формализация и автоматизация алгоритмов принятия решений

3. Методы решения

Формализация всей цепочки управленческих процедур

Модернизация рабочих процессов, создание автоматизированной системы управления и быстрого реагирования на основе алгоритмов машинного обучения

Формирование корпоративной культуры соответственно цифровой трансформации технологических процессов

4. Результаты

Оптимальный план работ, обеспечивающий максимизацию и снижения себестоимости добычи нефти

Оперативный доступ к информации и возможность принимать решения в режиме реального времени

Экономика расходов, повышение производительности, мобильность сотрудников, создание новых компетенций и конкурентного преимущества

Сокращение экологических рисков, управление качеством окружающей среды

Цифровая трансформация на основе нейросетевых технологий - новый драйвер роста

Путь к цифровому месторождению начинается с роботизации производства и автоматизации процессов планирования, контроля и управления разработкой месторождения соответственно бизнес-модели, генерирующей дополнительную прибыль предприятия.

Ключевой фактор успешной трансформации — интеграция потоков данных и принятие управленческих решений в режиме реального времени.

Программно-Аппаратный Комплекс «АТЛАС» — синергия аппаратной части телеметрия и системы дистанционного управления режимами эксплуатации скважин и вычислительной платформы «АТЛАС», отвечающей за генерацию оптимальных режимов эксплуатации скважин.

Программно-Аппаратный Комплекс «АТЛАС»
Аппаратная часть
Трансляция данных
Трансляция команд
АСУ
Информационное пространство команд и измерений
Трансляция данных Трансляция команд
Датчик давлений
Расходомер
АГЗУ
Частотный преобразователь
Автоматизированный регулятор
1
2
3
4
5
1 - Датчик давлений 2 - Расходомер 3 - АГЗУ 4 - Частотный преобразователь 5 - Автоматизированный регулятор
Программная часть «АТЛАС»
Алгоритмы искусственного интеллекта
Выбор оптимальной стратегии управления Оперативное планирование
Мониторинг ключевых индикаторов Контроль эффективности работ Диагностика проблем Упреждающие воздействия
Трансформация процессов Технологический режим
Контрольно-измерительная аппаратура
Контроль управления оборудованием
1
2
3
4
5
Развитие внутрипроизводственных компетенций

Нейросетевая оптимизация – это не только технология машинного обучения, интегрированная в задачи оценки потенциала месторождения и его трансформацию в режимах эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин, но и новые бизнес-процессы и компетенции.

Структурированные технологические инициативы – основа формирования инновационных компетенций в проектах управления добычей.

Мы создаем новые возможности, которые представляет технология машинного обучения для преобразования управленческих моделей на производстве

Выявление проблем и оперативное их решение в режиме реального времени

Формализованная модель управления и принятия решений

Удаленное позиционирование

Сокращение числа вмешательств в систему управления

Информационное пространство решений и управленческих команд на производстве
Прогнозная аналитика
  • Баланс интересов
  • План по добыче нефти
  • Оптимальный режим эксплуатации скважин
  • Индикаторы эффективности
  • Оптимальная численность персонала
  • Оценка рисков и неопределенностей в задачах оперативного управления
  • Оборудование и поставщики
  • Оперативное планирование
Нейросетевое моделирование
  • Подготовка и верификация промысловых данных
  • Кластеризация элементов заводнения;
  • Обучение нейронной сети
  • Решение оптимизационной задачи
  • Определение коридоров устойчивости
  • Ранжирование по степени диагностики проблем и модели ограничений
Оперативный контроль
  • Мониторинг ключевых индикаторов технологии
  • Оперативное реагирование на отклонения режимов эксплуатации скважин
  • Анализ потерь и приобретений добычи нефти
  • Формирование компенсационных мероприятий
  • Подготовка сводок, отчётов, планов работ
Мы реализуем возможности, которые предоставляет технология нейросетевой оптимизации, чтобы преобразовать управленческие модели на производстве
Вызовы:

Высокая обводненность

Растущая себестоимость

Снижение рентабельности производства

1-3 дня
Меморандум о сотрудничестве

Интеллектуальные технологии управления добычей рассматриваются как философия и образ действия в условиях постоянно ухудшающегося качества остаточных запасов углеводородов

2-3 месяца
Оценка месторождения

Аналитика данных. Процедура верификации и интерпретации промысловых данных с целью последующей интеграции в модель машинного обучения, создавая тем самым барьер для искажения процессов взаимовлияния нагнетательных и добывающих скважин, которые воспроизводятся в задачах нейросетевой оптимизации.

2-3 дня
Согласование плана развития

Мы исходим из того, что парадигма цифровой эволюции предполагает не только следовать трендам, но и управлять потенциалом месторождения в заданной модели ограничений.

6-9 месяцев
Инжиниринг

Системы дистанционного контроля и управления позволяют сделать наши решения более эффективными и рациональными

Мы меняем сознание людей для формирования новой корпоративной культуры, соответствующей логике преобразования технологических процессов при разработке нефтяных месторождений
Результат:

Трансформация бизнес-процессов, позволяющих вести процесс разработки стабильно вблизи области оптимальных решений

Стабилизация добычи нефти

Сокращение производственных затрат до 26 % и увеличение прибыли предприятия до 20 %

Повышение КИН на 3-6 %

Мы меняем сознание людей для формирования новой корпоративной культуры, соответствующей логике преобразования технологических процессов при разработке нефтяных месторождений
Проекты и достижения
-2%
-27%
-11%
Сокращение попутно добываемой воды
-2%
-26%
-12%
Сокращение себестоимости добычи нефти
+5%
+34%
+1 млн. т.
Дополнительная добыча нефти
9
Месторождений
14
Объектов разработки
2202
Скважины
6+ млрд. ₽
Чистый дисконтированный доход
1 - Республика Коми
2 - Республика Башкортостан
3 - ХМАО
4 - Новосибирская область
5 - Мангистауская область, Казахстан