Что такое цифровая нефтяная компания? Начав разработку стратегии цифровой трансформации, в «Газпром нефти» вывели простую формулу: цифровая нефтяная компания — это нефтяная компания, управляемая на основе данных и цифровых двойников. В этом коротком определении зашифровано будущее всей отрасли, так как в него вписаны факторы, которые, скорее всего, уже через несколько лет будут определять положение компаний на рынке.
Благодарим редакцию корпоративного журнала «Сибирская нефть» ПАО «Газпром нефть» за предоставление данного материала.
В дирекции по цифровой трансформации «Газпром нефти» говорят о трех важных составляющих, которые содержит понятие «цифровая нефтяная компания».
«Во-первых, мы строим именно нефтяную компанию, в сердце которой все равно остается огромное количество физических активов — цифровая она или нет. Мы хеви-индустрия — не «Гугл» и не «Амазон», — пояснил руководитель программ по управлению изменениями центра цифровой стратегии «Газпром нефти» Олег Романов. — Управление на основе данных подразумевает внедрение качественно новых практик, основанных на работе с информацией, позволяющих быстро адаптироваться и осуществлять сквозную оптимизацию по производственной цепочке. И наконец, цифровые двойники — это промежуточный слой между данными и активами, который позволяет управлять производством как виртуальной сущностью, тестировать, моделировать, собирать обратную связь».
Понятие цифровой компании, конечно, придумали не в «Газпром нефти». По оценке специалистов BP, внедрение цифровых технологий — самый мощный драйвер снижения затрат в нефтегазовой отрасли (до 30% к 2030 году), а также фактор роста объемов производства. Более того, сегодня уже есть нефтегазовые компании, бизнес которых строится по большей части на достижениях Индустрии 4.0. Например, в австралийской Woodside, производящей сжиженный углеводородный газ, утверждают, что компания уже прошла этап цифровой трансформации. В это несложно поверить: австралийцы оцифровали 64 года своей деятельности, что позволяет интеллектуальному ассистенту за секунды находить все нужные производственные и бизнес-данные, а на полный пересчет параметров технологического режима производства требуется всего 10 минут. Такой уровень цифровизации дает возможность получать Woodside 115% производительности от расчетных технологических возможностей завода СПГ.
В Aker BP, добывающей нефть на норвежском шельфе, о цифровой трансформации не говорят, поскольку бизнес изначально строился как цифровой, и цифровые технологии здесь рассматриваются как неотъемлемая часть основной деятельности. Все данные о работе компании доступны на любом устройстве в реальном времени, каждая единица оборудования описана при помощи ML-модели (ML — machine learning, ML-модели — модели, построенные с помощью машинного обучения), а цифровая платформа внедряется одновременно с технологической инфраструктурой.
Это очень яркие, но, наверное, недостаточно релевантные примеры из-за довольно скромного масштаба бизнеса «Акера» и тем более «Вудсайда». Однако по пути цифровой трансформации идут все лидеры мирового нефтегазового рынка, и «Газпром нефть», поставившая себе стратегическую цель стать к 2030 году отраслевым бенчмарком по эффективности, технологичности и безопасности, конечно, не исключение. Поэтому вместе с долгосрочной корпоративной стратегией развития компания разработала и стратегию цифровой трансформации.
СТРАТЕГИЧЕСКАЯ АРХИТЕКТУРА
Стратегия цифровой трансформации «Газпром нефти» — это инструмент реализации бизнес-стратегии, поэтому все цели цифровой стратегии — это цели Стратегии-2030, декомпозированные с точки зрения использования цифровых технологий во всей цепочке создания стоимости ВИНК.
Основной элемент управления реализацией стратегии — программы цифровой трансформации, каждая из которых направлена на реализацию какой-либо существенной бизнес-задачи. Актуальный стратегический цифровой ландшафт «Газпром нефти» формируют 12 программ, однако уже сегодня очевидно, что на горизонте до 2030 года запускать их придется гораздо больше. По оценке специалистов, таких программ может быть порядка 50. Каждая из них представляет собой совокупность различных проектов — цифровых, организационных, технологических, направленных на трансформацию какого-либо конкретного бизнес-процесса.
«С точки зрения управления существенно более удобно оценивать эффект от реализации целой программы, чем точечно по каждому проекту, — отметил Олег Романов. — Более того, такая схема дает возможность получить в рамках программ синергетический эффект, когда два плюс два равняется пяти».
В дирекции по цифровой трансформации компании говорят о четырех важных аспектах, которые могут быть в той или иной мере отражены в каждой программе: управление, активы, партнеры и клиенты, системы поддержки. Первый предполагает создание такой организационной структуры, которая позволяла бы быстро адаптироваться к изменениям и оптимизировать производственные процессы по всей цепочке создания стоимости — от геологоразведки до сбыта нефтепродуктов. Например, программа цифровой трансформации геолого-разведочных работ призвана обеспечить компании выход на новый уровень создания стоимости в этой сфере за счет применения прорывных технологий: цифровых двойников, интеллектуальных советников, систем сбора, хранения и быстрого доступа к информации на основе big data. Сократить сроки реализации капитальных проектов планируется за счет применения многомерного моделирования, автоматизированного проектирования, внедрения виртуальной реальности и видеоаналитики. Создавать upstream-актив будущего «Газпром нефть» будет с помощью центров, удаленно управляющих добычей, а оптимизировать цепочку поставок через Центр управления эффективностью, работающий на основе потоков цифровых данных от активов и использующий алгоритмы продвинутой аналитики.
Временной лаг от коммерциализации технологии до значимого вклада в отрасль
Когда в фокусе внимания оказываются непосредственно производственные активы, то здесь нужно говорить о проектах функционального совершенства — таких, где потенциал актива раскрывается на 100%, а в сфере производственной безопасности достигается «Цель — ноль». И все это становится возможным благодаря использованию цифровых двойников.
Разумеется, цифровая трансформация коснется не только производства. В рамках сквозных программ будет внедряться оценка рисков производственной безопасности с помощью систем предиктивной аналитики. Используя цифровые инструменты, планируется оптимизировать работу финансово-экономической службы, а создание цифровой модели компании повысит эффективность проведения организационных изменений. В ходе трансформации системы управления персоналом предполагается даже создавать цифровой двойник сотрудника. Все это создаст новые возможности развития бизнеса за счет экосистемы партнерств и платформенных решений.
Цифровые технологии для решения различных бизнес-задач
ЧЕТЫРЕ ПО ТРИ
Стратегия — это взгляд сверху, оценка направлений развития компании на десятилетия вперед. Создавать подробную дорожную карту движения к выбранным целям на такой срок невозможно. Поэтому разработчики цифровой стратегии решили, что планирование, реализация и оценка программ цифровой трансформации будут вестись трехлетними циклами.
«Это обеспечит необходимую гибкость: мы будем иметь достаточно подробный план на более короткие горизонты, проверять в реперных точках, в правильном ли направлении мы движемся, и, соответственно, иметь возможность при необходимости корректировать это движение», — уточнил Олег Романов.
Впрочем, три года — это тоже много, поэтому между циклами имеет смысл анализировать реализацию макроожиданий, а программы оценивать именно с точки зрения реализации долгосрочной стратегии. Для повышения оперативности реакции каждый трехлетний цикл будет делиться на годовые отрезки и решение об объемах финансирования программ и составляющих их проектов тоже будет приниматься ежегодно — на основании оценки ключевых показателей эффективности.
Для первоочередной реализации выделены 12 приоритетных программ цифровой трансформации
Такой подход тем более актуален для digital- сферы, где новые технологии появляются постоянно, а значит, какие-то из них могут оказать существенное влияние на бизнес, так что регулярные ревизии и переоценки позволят вовремя сориентироваться и использовать новые возможности.
«11 лет, оставшихся до 2030 года, для нефтяной отрасли — это не очень много, — пояснил руководитель центра цифровых технологий дирекции по цифровой трансформации Михаил Корольков. — С другой стороны, когда мы говорим про цифровые технологии, это просто колоссальное время. Может, через пять лет, например, будут массово внедряться квантовые компьютеры, и как это повлияет на производство, предсказать очень сложно. Думаю, что многие вещи, которые запланированы в рамках стратегии, будут внедрены существенно раньше 2030 года».
Реализация большой части проектов, формирующих программы, уже идет. Кроме того, очевидно, что для полноценной трансформации, помимо вошедших в стратегию 12 приоритетных программ, компании понадобится реализовать несколько масштабных и очень амбициозных инициатив, которые сегодня включены в поддерживающий слой. Это и разработка корпоративной импортоопережающей цифровой платформы — единого для компании отечественного инструментария, призванного повысить эффективность внедрения инновационных цифровых технологий. Это и развитие партнерств, расширение взаимодействия с внешней цифровой экосистемой, что предполагает заключение стратегических соглашений с ведущими и перспективными игроками цифровой сферы в приоритетных областях для получения доступа к нужным технологиям и ресурсам. Это и создание внутрикорпоративных центров цифровых компетенций — подразделений с ведущей в отрасли экспертизой по разработке, продвинутой аналитике, блокчейну, кибербезопасности и т. д., в общем, по тому, без чего не провести цифровую трансформацию.
«Мы говорим о том, что 50% ресурсов, которые направлены на реализацию цифровых проектов, должны быть in house, — заявил руководитель центра цифровых продуктов и платформ «Газпром нефти» Владимир Толмачев. — Во-первых, потому что погрузить человека со стороны в наши бизнес-процессы сложно. Кроме того, никого ведь сегодня не удивляет, что врач, который умеет использовать различного рода цифровой софт, гораздо более востребован на рынке. Почему в нефтянке должно быть по-другому? Люди должны разбираться в прикладных вещах, которые действительно необходимы. Особенно учитывая, что сегодня в работе у нас находится больше 500 цифровых инициатив. Это огромный масштаб — не каждая технологическая компания может себе позволить иметь столько специалистов для их реализации. Тем более мы видим запрос людей на повышение квалификации и получение каких-то дополнительных компетенций — люди хотят учиться, понять, как это работает».
ОДНА ДЕСЯТАЯ
Пока «Газпром нефть» объективно не входит в число лидеров цифровой трансформации мировой нефтегазовой отрасли. Во многом в силу того, что Shell, BP, Chevron или Equinor просто значительно раньше запустили эти процессы, направляли на внедрение цифровых технологий и принципов Индустрии 4.0 в бизнес очень серьезные инвестиции. Тем не менее все идут примерно по одному пути развития, и даже сейчас по результатам исследований российская компания находится на более высокой ступени цифрового развития, чем средняя компания индустрии. Не стоит забывать и о том, что оборотная сторона отставания — наличие потенциала.
В стратегии развития «Газпром нефти» до 2030 года потенциал реализации проектов цифровой трансформации оценивается как 5% от EBITDA. Возможно, это даже слишком осторожная оценка: если с учетом масштаба экстраполировать на бизнес «Газпром нефти» показатели лидеров нефтегазовой отрасли, таких как Shell, BP и Equinor, можно получить цифру в 20% от операционной прибыли. Правда, из-за сложности и масштабности процесса быстрых побед тут ждать не приходится. По расчетам специалистов дирекции по цифровой трансформации, первый трехлетний цикл реализации цифровой стратегии компании принесет 3–5% эффекта. А дальше, с развитием программ, появлением новых инициатив, эффект будет расти.
«Сейчас практически в каждой крупной компании нефтегазовой отрасли развиваются цифровые проекты и инициативы, каждая компания хочет определить свое видение в будущем. Однако никто из игроков еще не прошел этот путь до конца. Мы считаем, что «Газпром нефть» выбрала самый выигрышный путь цифровой трансформации. Мы опираемся на свои силы, на свой научно-технический потенциал, при этом стараемся максимально активно взаимодействовать со всеми участниками рынка или экосистемы, которые могут помочь нам пройти этот путь», — подчеркивает руководитель дирекции по цифровой трансформации «Газпром нефти» Андрей Белевцев.
Инфографика: SHUTTER STOCK
Руководитель дирекции по цифровой трансформации «Газпром нефти» о том, как цифровизация меняет компанию и бизнес-процессы, о типичных ошибках при цифровой трансформации и как их избежать.
Андрей Белевцев, руководитель дирекции по цифровой трансформации «Газпром нефти»
— Давайте вернемся на 2,5 года назад, когда вы начинали работу в «Газпром нефти» и возглавили дирекцию по цифровой трансформации. Насколько компания была готова к преобразованиям? Что было наиболее важным для запуска этого процесса?
— Два с половиной года назад в компании уже был активный интерес к теме цифровой трансформации. Было достаточно много разнообразных инициатив, экспериментов, проектов в этой области. Однако была потребность в осознании общей цели и смысла изменений. Необходимо было разобраться в том, что мы подразумеваем под цифровой трансформацией, не является ли эта тема временным хайпом, который быстро пройдет, и как нам сфокусировать усилия, как создать принципы и культуру, необходимые для того, чтобы быстрее добиваться результатов. Кстати, именно тогда у нас появилось определение «цифровая нефтяная компания» — это нефтяная компания, управляемая на основе данных и цифровых двойников. Такой компанией мы и стремимся стать.
Все самое интересное и уникальное мы публикуем в альманахе «Управление производством». 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
— Как мы можем судить о том, что цифровая трансформация происходит успешно?
— В 2019 году мы утвердили стратегию цифровой трансформации «Газпром нефти». С тех пор количество программ цифровой трансформации выросло с 12 до 40. Каждая программа — это десятки взаимосвязанных проектов, направленных на достижение единой бизнес-цели, на кардинальное изменение бизнес-процессов и даже бизнес-моделей компании. Важно, что все эти программы и проекты были инициированы бизнесом, а не спущены сверху. Сегодня они уже затрагивают всю цепочку создания стоимости.
В прошлом году благодаря новым цифровым технологиям и изменению бизнес-процессов компания получила 7,2 млрд рублей экономического эффекта. На 2021-й и последующие годы планы еще более амбициозные, так как мы в полной мере начнем получать эффект от нашей работы, запущенных и реализованных за это время проектов и программ. Мы ожидаем, что в 2022 году экономический эффект достигнет 5% EBITDA.
Можно привести и другие показатели, свидетельствующие об успешности выбранной стратегии. Например, заметно выросло количество реализуемых цифровых и IT-инициатив. При этом сократилось среднее время, за которое бизнес получает пользу от этих проектов — так называемый показатель time-to-value. Яркий пример того, как цифровые решения приносят реальный бизнес-эффект, — проект «Цифровая нефть», благодаря которому компания получила дополнительный приток нефти на Вынгапуровском месторождении в результате применения искусственного интеллекта для обнаружения новых нефтяных пластов.
Успешные промежуточные результаты цифровой трансформации подтверждены также по итогам независимого аудита, проведенного в 2020 году. Согласно его выводам, за год «Газпром нефть» на 19% повысила свой рейтинг цифровой зрелости и вошла по этому показателю в верхний квартиль вместе с лидерами рейтинга. Результаты «Газпром нефти» сравнивались с аналогичными параметрами 350 компаний из разных отраслей, преимущественно из стран Северной Америки, Западной Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона. Среди прочего компании оценивались по уровню автоматизации и цифровизации процессов, развитию партнерской экосистемы и корпоративной культуры, а также по эффективности организационной структуры.
— В чем, по вашему мнению, главные причины достигнутого успеха?
— Важное отличие «Газпром нефти» в том, что это компания достижений и результатов. Если она решила что-то делать, она это сделает. Есть много компаний, которые амбициозны в планировании, но до реализации дело часто не доходит. Это точно не наш случай.
Другой важный фактор успешности того, что мы делаем: у нас именно бизнес является владельцем программ цифровой трансформации, ведь смысл трансформации — изменение бизнес-процессов. Если человек, который отвечает за бизнес-процесс, не вовлечен в эту работу, ничего не получится. Успешная реализация цифровой трансформации в большой производственной организации, на крупном нефтегазовом предприятии возможна только тогда, когда сам бизнес стоит во главе такого преобразования.
Я считаю, нам удалось избежать распространенного негативного сценария, когда в компанию приходит команда цифровизаторов, начинает заниматься инновациями — с энтузиазмом, но в отрыве от бизнеса, — а через какое-то время оказывается, что эти инновации никому не нужны. Стратегия цифровой трансформации «Газпром нефти» была разработана совместно со всеми подразделениями компании: она объединяет и выражает интересы всех направлений нашего бизнеса.
Чтобы повысить вовлеченность бизнеса в процессы трансформации, мы развиваем цифровые компетенции руководства и сотрудников, создаем образовательные продукты. Например, этим летом мы вместе с корпоративным университетом «Газпром нефти» открыли факультет цифровой трансформации, который включает 7 кафедр по развитию цифровых навыков. Так что гибкие практики, agile, scrum, продуктовый подход стали уже почти привычными терминами в нашей компании.
— А как реализация проектов цифровой трансформации выглядит на практике?
— Мы в нашей модели стараемся уйти от представления о том, что есть бизнес в качестве заказчика и есть тот, кто ему делает технологии. Это тупиковый путь. У нас сложная технологическая компания. Чтобы сделать что-то полезное для бизнеса, нужно хорошо в нем разбираться и понимать, как цифровые технологии можно применить ему на пользу. В режиме «заказчик — исполнитель» это работает плохо: заказчик говорит на одном языке, исполнитель — на другом, возникают сложности перевода. Поэтому мы создаем продуктовые команды, в которые входят и технари, и представители бизнеса как владельцы продукта.
— То есть можно сказать, что необходимые изменения в культуре организации произошли? Люди включаются в изменения?
— Компания большая, поэтому она не может быть вся на одинаковом уровне зрелости. Уже есть продвинутые части бизнеса, есть части, которые только начинают об этом думать. Если говорить о культуре, это самая сложная часть. Как сделать так, чтобы люди с разным бэкграундом, разным взглядом на вещи, разными технологическими компетенциями смогли работать вместе, в одной команде, с общим образом итогового результата?
Недостаточно посадить людей в одну комнату и сказать: «Теперь вы команда. Мы в вас верим». Изначально модель организации и существовавшие в ней процессы не предполагали такого элемента, как команда. В методологии agile есть набор определенных практик и церемоний, которые помогают вести работу в соответствии с ее принципами. Чтобы команда заработала результативно, люди должны их знать и использовать. И мы обучаем этому сотрудников, даем необходимые инструменты. В конечном итоге новая культура командной работы вырастает из применения таких практик.
При этом, внедряя новое, нужно быть очень аккуратным и последовательным. Если владелец продукта начинает вести себя по принципу «я начальник — ты дурак», «я заказчик, а ты исполнитель», такие команды быстро разрушаются, люди уходят. Важно понимать, что для людей, обладающих компетенциями в области digital, весь рынок открыт. И долго терпеть неинтересную, бессмысленную работу, самодурство начальников они не станут, несмотря на конкурентоспособную зарплату.
В прошлом году благодаря новым цифровым технологиям и изменению бизнес-процессов компания получила 7,2 млрд рублей экономического эффекта. На последующие годы планы еще более амбициозные.
— Итак, в компании появились продуктовые команды. Как они должны развиваться дальше?
— На начальном этапе мы достаточно толерантно относились к эффективности работы команд, входили в положение: люди учатся. Гораздо важнее было обеспечить вовлеченность. Чем дальше мы идем, тем больше делаем акцент на том, что инвестировать деньги нужно в эффективные команды. Для нас все приоритетнее становится не только проект с его экономическими показателями, но и команда, которая за этот проект берется, ее зрелость, потому что это напрямую влияет на результат.
Эффективность или зрелость команды — это комплексный показатель. Он зависит, с одной стороны, от технических инструментов, дать которые — наша задача. Для этого мы и развиваем цифровую платформу, позволяющую использовать данные и внедрять гибкие практики. С другой стороны, от различных аспектов культуры и организации работы в команде — всего того, что мы имеем в виду, когда говорим про agile. Нужно, чтобы все эти элементы действительно работали, а не были своего рода карго-культом.
Важная задача на ближайший год — помочь программам, продуктовым командам достигать лучшего показателя time-to-value — времени от идеи до результата, который реально принесет бизнесу пользу. Имеется в виду не просто прототип продукта, а то, что уже можно использовать. Это касается не только запуска новых продуктов, но и решения новых задач в рамках продуктов действующих.
— Какой time-to-value вы считаете хорошим? Как он оценивается?
— У компаний-лидеров, работающих на потребительских рынках, хорошим показателем считается один день. Если ты интернет-сервис и/или конкурируешь на B2C рынке, ты должен очень быстро реагировать, уметь делать что-то полезное пользователю за день, а то и быстрее.
Сложный вопрос, что считать хорошим time-to-value для нашей отрасли. У нас, конечно, другой тип индустрии. Те подразделения компании, которые ориентированы на конечного клиента, могут стремиться к тому, чтобы достичь time-to-value в один день, для остальных таким целевым показателем мог бы стать период двухнедельного спринта, за который нужно создать нечто полезное. Что касается следующего года, мы хотим, чтобы по итогам трехмесячной работы не просто происходила апробация продукта, а появлялась какая-то новая функциональность, полезная для бизнеса.
— Вы упомянули о цифровой платформе «Газпром нефти». Расскажите подробнее, зачем она нужна?
— Цифровая платформа «Газпром нефти» — это технологический базис компании, набор сервисов и инструментов для команд, охватывающий все их потребности при работе над цифровыми продуктами. Они позволяют распределять задачи, контролировать процесс разработки, собирать данные из разных источников внутри компании, повышать их качество и доверие к ним. Для того чтобы перейти на качественно новый уровень принятия решений, важно видеть единую картину технологических и бизнес-процессов компании и партнеров. С этой целью в рамках проекта ведется работа по интеграции разных систем в единое информационное пространство.
По нашим оценкам, цифровая платформа позволит на 23% увеличить базовый эффект от программ цифровой трансформации за счет более быстрой реализации проектов.
— Как опыт компании в области цифровой трансформации влияет на отрасль? Происходит ли коммерциализация разрабатываемых продуктов?
— За последний год создано два совместных предприятия, которые займутся разработкой продуктов для отрасли и их коммерциализацией. Совместно с компанией «Цифра» мы планируем создать цифровую платформу управления производством, ориентированную на предприятия нефтегазовой промышленности. Вместе с компанией «Нэксайн» разрабатываем продукты для отрасли, использующие современные системы искусственного интеллекта и продвинутые алгоритмы обработки данных.
Мы понимаем, что вызовы, которые стоят перед отраслью, часто лучше решаются совместно, чем порознь. Поэтому мы стремимся развивать разнообразные партнерства и обмениваться опытом, взаимодействовать с органами госуправления. Один из примеров — это рабочая группа «Цифровая трансформация нефтегаза», для которой нашим центром компетенций по робототехнике совместно с другими ВИНКами и Минэнерго уже разработан проект концепции роботизации отрасли в целом.
Вместе со Сбером, Yandex, Mail.ru Group, МТС и РФПИ компания участвует в альянсе в сфере искусственного интеллекта. При этом «Газпром нефть» отвечает, к примеру, за развитие направления высшего образования.
Пример международного сотрудничества — участие в работе консорциума The Open Group по развитию открытых технологических стандартов в сфере информационных технологий, где «Газпром нефть» стала первым представителем российского бизнеса среди более 700 инновационных компаний и организаций. В рамках работы консорциума мы планируем использовать лучшие мировые открытые наработки в области управления данными и делиться отдельными создаваемыми в компании решениями.
Не менее важное направление — образование и работа с вузами. Компания стала одним из учредителей научно-образовательного центра «Искусственный интеллект в промышленности» и сотрудничает по этому направлению с ведущими вузами страны. Наш корпоративный университет совместно с ВШЭ СПб сформировали и успешно реализовали программу «Бизнес-мышление в цифровой действительности», куда могут прийти коллеги из других компаний и отраслей.
— Расскажите о планах на следующий год.
— Важным приоритетом следующего года станет повышение эффективности реализации программ цифровой трансформации. Я уже говорил о time-to-value, который будет для нас важнейшим показателем.
Для нас очень важно, чтобы в следующем году росла зрелость наших продуктовых команд как с точки зрения их самоорганизации, так и технологической зрелости создаваемых цифровых продуктов.
И, конечно, мы рассчитываем, что создаваемые продукты будут еще больше приходить на активы, меняя производственные и бизнес-процессы. Это будет самым главным фокусом нашего внимания.
Условия добычи нефти становятся сложнее с каждым годом. Экстремальный климат, территории, на тысячи километров удаленные от цивилизации, а значит, и от инфраструктуры, новые геологические формации — все это сопровождает работу современных нефтяников. Единственный способ сохранить стоимость добычи нефти на приемлемом уровне — повышение эффективности. Новая промышленная революция предоставляет для этого ранее невиданные возможности.
Искусственный интеллект, нейросети, цифровые двойники, виртуальная реальность — одни названия технологий Индустрии 4.0 рисуют картины фантастического будущего. Однако в промышленности все они решают одну важную, но достаточно банальную задачу — повышение эффективности. Двигаясь в этом направлении на гребне волны новой промышленной революции, можно добиться действительно фантастических результатов. В том числе в сфере нефтедобычи, которая, впрочем, имеет свою специфику.
Упрощенно сегмент upstream можно представить как огромный инвестиционный конвейер, начинающийся с поиска запасов нефти и завершающий работу вместе с окончанием жизненного цикла месторождения. По конвейерному принципу распределяется ценность и стоимость решений: немногочисленные, но самые важные и дорогие решения с точки зрения успешности всего проекта принимаются на первых этапах его реализации, гораздо более дешевые, относительно легко исправимые, но многочисленные — в конце, на этапе промышленной эксплуатации актива. При этом с информацией все наоборот: данных для правильной и точной оценки перспективности месторождения, выбора методов его исследования и разработки очень мало, их приходится собирать буквально по крупицам. В период эксплуатации, напротив, информации столько, что большую проблему уже вызывает ее систематизация и анализ. И в том и в другом случае принимать правильные решения помогают цифровые технологии.
Вадим Яковлев, первый заместитель генерального директора «Газпром нефти»: Цифровизация для нас — это не только внедрение новых цифровых технологий. Это также пересмотр как наших внутренних процессов, так и подходов к взаимодействию с нашими многочисленными партнерами. Мы ставим перед собой цель построить единую открытую информационную платформу, в которой наравне с нами смогут работать все наши поставщики, подрядчики и субподрядчики. При этом мы хотим не насаждать им свой продукт, а вовлекать всех в процесс его создания на принципах, схожих с open-source, предоставляя уникальные технологические возможности и приглашая к совместному развитию и совершенствованию этой платформы в формате co-creation. Мы хотим выйти за юридические границы нашей компании, сделать прозрачным весь цикл создания стоимости для участников, перейти от взаимоотношений «заказчик/подрядчик» к совместной работе на общий результат и повышению величины приза для каждого из нас.
Большой приз
Большие риски ради большого приза — это характеристика самого раннего этапа проекта освоения месторождения, когда надо принять главное решение: стоит ли вообще браться за разработку, каковы шансы найти промышленные запасы нефти и, соответственно, окупить вложения. Все осложняется тем, что, как правило, данных об исследуемом объекте очень мало и они чаще всего крайне разрозненны. Из массы этой информации, часто с совершенно неочевидной корреляцией, необходимо собрать целую интегрированную картинку.
С выстраиванием таких сложных взаимосвязей искусственный интеллект уже справляется гораздо лучше человеческого. К тому же машина может намного быстрее проанализировать большее количество вариантов и дать четкую математическую оценку вероятности успеха в том или ином случае. На этом и основан проект «Когнитивный геолог», который «Газпром нефть» реализует совместно с лучшими международными IT-экспертами.
Для того чтобы оценить масштаб проблемы, которую должен решить проект, достаточно сказать, что сегодня оценка геологических объектов занимает от года до двух лет, 70% из которых тратится как раз на рутинные операции предварительной обработки данных. Самообучающаяся модель геологического объекта, которую планируется создать, будет математически обрабатывать всю существующую исходную информацию и выдавать конечный результат, оценивать вероятность правильности ответов. За счет этого время, необходимое на интерпретацию геологических данных, предполагается сократить примерно в шесть раз, то есть до двух месяцев. При этом должна заметно вырасти и уверенность в правильности прогноза. В том числе за счет того, что «Когнитивный геолог» будет выдавать рекомендации о необходимости проведения дополнительных точечных исследований — именно тех, которых еще недостает для более точного ответа на вопросы о перспективах актива. Это позволит почти на треть сократить количество данных, необходимых для принятия инвестиционного решения.
Концепции на выбор
Даже после того, как перспективность месторождения доказана, а решение о начале разработки актива принято, возможностей для роковых ошибок стоимостью в миллиарды долларов остается масса. Для этого достаточно сформировать даже не неправильную, а просто неоптимальную схему разработки. Объем входящей информации на этом этапе освоения месторождения таков, что оценить все возможные варианты и конфигурации разработки, связи между элементами системы не под силу человеку. И даже нескольким командам специалистов по геологии и разработке, бурению, технологиям добычи, обустройству, стоимостному и экономическому анализу, определяющим сегодня профиль добычи, число скважин, кустов, производительность инфраструктуры. В итоге на концептуальное проектирование крупного месторождения сегодня уходит порядка двух лет, а результат ограничивается несколькими вариантами действий. В то же время гарантии, что это действительно самые оптимальные варианты и лучшие опции не были отвергнуты в ходе анализа и оценки, пожалуй, не даст никто.
В рамках проекта «Когнитивный инжиниринг» машинный интеллект перебирает огромное количество различных сочетаний моделей скважин, схем кустования, систем нефтесбора и нефтеподготовки, оценивает их совместимость, экономику. За счет этого уже сегодня выбор увеличился с нескольких до тысячи вариантов с четко оцифрованными плюсами и минусами, а срок прохождения этапа — с двух лет до шести месяцев.
В перспективе планируется за счет включения в процесс оценки различных ограничений, таких, например, как доступ к ресурсам, сроки, финансовые возможности, получать схему разработки, приближенную к идеальной с точки зрения реализации.
Именно с помощью такой технологии была оптимизирована схема разработки самого северного континентального месторождения России — Восточно-Мессояхского. Подбор оптимальной системы разбуривания актива позволил вывести проект на положительную рентабельность и в 2016 году ввести его в промышленную эксплуатацию.
Без слепых зон
Еще 10 лет назад в России строительство высокотехнологичных скважин — горизонтальных, многоствольных — было скорее исключением, чем правилом, практически для всех нефтяных компаний. Сегодня доля таких объектов в общей программе бурения «Газпром нефти» превышает 60%. Без этого просто невозможна рентабельная разработка таких сложных геологических объектов, как, например, Новопортовское месторождение. При этом контроль строительства практически всех высокотехнологичных скважин компании сегодня дистанционно ведется из Центра управления бурением «ГеоНавигатор» (ЦУБ), расположенного в Санкт-Петербурге. Основываясь на геологической модели, команды специалистов проводят бур на глубине 2–3 кмпо пласту толщиной всего в 2–3 м. Изменения конфигурации продуктивного горизонта отслеживаются с помощью датчиков, установленных на буровом инструменте. Однако расположены они в паре десятков метров от долота, поэтому сигнал о критичных изменениях (например, о том, что скважина вышла из продуктивного горизонта) доходит до ЦУБ с задержкой в 20–30 минут. При трехметровой толщине пласта за это время траектория бурения с ним может разойтись на очень значительное расстояние.
Для решения проблемы в «Газпром нефти» начали реализацию проекта «Цифровое бурение», предполагающего построение обучаемой математической модели, которая по таким параметрам, как нагрузка на буровом инструменте, сопротивление, температура, вибрация, скорость проходки, делает вывод об изменениях условий в самой дальней точке скважины в режиме реального времени. Прототип такой модели уже создан и успешно используется в ЦУБ. По информации начальника управления информационных технологий, автоматизации и телекоммуникаций блока разведки и добычи «Газпром нефти» Максима Шадуры, точность прогноза литологии на забое, который поступает от искусственной нейросети, уже превышает 80%, и это еще не окончательный результат: «Модель постоянно дообучается за счет сравнения результатов прогноза с реальной ситуацией, которая транслируется с датчиков. И ошибки, и точные попадания — все становится ценной информацией для обучения модели».
Алексей Вашкевич, директор дирекции по геологоразведке и развитию ресурсной базы «Газпром нефти»: Развитием цифровых технологий в блоке разведки и добычи «Газпром нефть» занимается уже более 5 лет, за это время общий портфель цифровых проектов от десятков перерос в сотни. Но полностью раскрыть потенциал цифровизации возможно только в сочетании с реальными бизнес-вызовами. Стратегия развития БРД включает такой уровень задач, эффективно решить которые можно только с помощью цифровых технологий. Сейчас наша приоритетная задача — формирование цифровой стратегии и создание системных условий для эффективного управления всем комплексом проектов и инициатив, а также обеспечение их связи с проектами общекорпоративного уровня. Также важно учесть в новой стратегии весь накопленный опыт наших коллег, что в результате даст необходимую синергию.
Специалисты компании считают, что ликвидировать слепую зону в скважине лишь начальная задача для искусственного интеллекта. В дальнейшем математическая модель бурения позволит технологам превентивно прогнозировать возможные нештатные ситуации, определять оптимальные режимы работы оборудования. За счет обучения и усложнения модель сможет определять в реальном времени продуктивность пласта, выдавать рекомендации об оптимальной траектории строительства скважины и даже оценивать экономическую эффективность разбуривания конкретного горизонта.
Не только технологии
Цифровую трансформацию чаще всего представляют как внедрение в производственную деятельность набора современных технологий, при этом часто забывая, что успешность бизнеса в первую очередь зависит от того, насколько четко выстроена система управления. Ведь в освоении любого крупного актива задействованы сотни подрядных организаций, документооборот исчисляется сотнями тысяч документов. Такой масштаб вызывает серьезные задержки в передаче важной информации, что часто приводит к критическим отклонениям от плана, увеличению сроков и стоимости проекта.
Для того чтобы избежать этого, в «Газпром нефти» создается Центр управления проектами, который на самом деле представляет собой не один объект, а целую сеть многофункциональных экспертных центров, собирающих информацию о реализации проектов практически в режиме реального времени, анализирующих ее и исходя из результатов анализа строящих прогноз развития ситуации. Эта система имеет свою иерархию, на вершине которой располагается центр, управляющий портфелем крупных проектов, внизу — региональные и проектные центры, контролирующие операционную деятельность.
При этом активно меняются сами методы и принципы управления. «Сегодня мы активно внедряем в бизнес такое понятие, как продуктовые команды, — рассказал Максим Шадура. — Если раньше срок работы команд, сформированных из представителей бизнеса, ставящих задачу, и IT-специалистов, способных эту задачу решить, ограничивался созданием и внедрением готового продукта в промышленную эксплуатацию, то в современном мире с началом эксплуатации развитие продукта только начинается. Мы меняем идеологию проектных команд на продуктовые, которые формируются в момент зарождения идеи нового решения, создают, внедряют его и продолжают жить с ним до тех пор, пока сам инструмент, само решение не потеряет актуальность. Отличительная особенность такого подхода — ответственность за долгосрочный результат, ведь только он будет определять успешность продукта».
Денис Сугаипов, руководитель дирекции по крупным проектам блока разведки и добычи «Газпром нефти»: Центр управления проектами подразумевает как внедрение цифровых инструментов, так и полное переосмысление методов управления крупными проектами. Безусловно, технологии играют важную роль, в том числе, для получения прозрачной и достоверной картины на всех уровнях реализации проектов. Это и трассировка поставки материалов, и оценка темпов строительства с помощью лазерного сканирования, и математическое моделирование оптимальных решений — всех технологий не перечислить. Но в центре всех изменений, в первую очередь, — более тесная интеграция различных функций и подразделений внутри компании. Однако, наши амбиции шире — мы хотим подключить и сотни наших подрядчиков и партнеров в эту систему. За счет использования программного обеспечения с открытым кодом и включения процессов партнеров в единый цикл анализа и управления мы получим возможность оптимизировать решения с учетом взаимовлияющих факторов и потенциальной синергии, что, в свою очередь, поможет каждому из участников быть более эффективным и заработать больше.
Центр управления проектами — это, конечно, не только организационные изменения. Самих технологий проект содержит также предостаточно. Это и 3D-сканирование строящихся объектов с помощью лазеров и беспилотников, и применение мультиагентных технологий, которые уже доказали свою эффективность, позволив оптимизировать процесс доставки материалов и оборудования на Новопортовское месторождение баржами в короткий безледовый период.
В целом за счет такой организационно-цифровой оптимизации планируется довести уровень соответствия фактического исполнения работ плану с 60 до 90%, сократив срок реализации крупных проектов с пяти до трех лет.
Двойник для скважины
Пожалуй, лишь на стадии промышленной эксплуатации месторождение можно сравнивать с любым другим промышленным объектом и, соответственно, повышать эффективность с помощью цифровых технологий по тем же принципам — то есть оптимизировать операционную деятельность. На этом этапе информации уже более чем достаточно, объектов для приложения сил тоже — правда, и эффект от оптимизации их работы на порядки ниже, чем на начальных стадиях освоения актива. Но это только если рассматривать эти объекты в отрыве друг от друга. Если же оптимизация будет комплексной, то соответственно будет расти и эффект. «Когда данных много, огромное количество и маленьких точечных задач, каждая из которых при этом не может оказать какого-то существенного влияния на эффективность работы месторождения, — пояснил Максим Шадура. — Большой приз можно получить за счет разработки комплексного интегрированного решения, в котором оценены все взаимосвязи».
Таким решением станут цифровые двойники, создаваемые в рамках проекта «Центр управления добычей» (ЦУД). В рамках пилотного проекта в «Газпромнефть-Хантосе» был создан цифровой близнец системы механизированного подъема жидкости, представляющий собой математическую модель, в которую включены все элементы производственного комплекса — от скважины до сдачи нефти: погружные и дожимные насосы, системы нефтесбора и нефтеподготовки, резервуарный парк. Расхождения параметров работы реального оборудования с идеальным режимом, который воспроизводит модель, позволяет автоматически диагностировать поломки, аварии, искать узкие места, подбирать оптимальные режимы работы. Цифровая модель помогает определить и наименее эффективные скважины, которые можно отключить, чтобы уложиться в квоту добычи, определенную в рамках соглашения с ОПЕК.
Сегодня в «Газпромнефть-Хантосе» к уже существующему добавляются цифровые двойники систем поддержания пластового давления и обеспечения электроэнергией, что позволит сосредоточить в ЦУД управление всеми энергетическими потоками, а опыт, наработанный в ХМАО, активно переносится на предприятия компании в Ноябрьске, Муравленко, цифровые двойники создаются на Новопортовском месторождении.
«В рамках этого проекта мы не просто формируем набор инструментария, мы внедряем новые подходы к управлению активами, — подчеркнул Максим Шадура. — Начав с формирования программы улучшений самых проблемных для каждого из предприятий процессов, сегодня мы начинаем собирать системы в единое целое, заниматься автоматизацией по единым правилам и в конечном счете формировать полную модель управления активами».
Текст: Сергей Орлов Инфографика: Татьяна Удалова