Цифровое бурение

Цель проекта - Разработать и внедрить ИТ решение, позволяющее на основании полной и объективной информации в режиме реального времени планировать, измерять и анализировать операции в процессе строительства скважин и реагировать на выявленные отклонения.

Бизнес-цель - Сокращение стоимости бурения всех скважин, планируемых к строительству за счет сокращения сроков бурения всех скважин в среднем на 8%, которое будет достигнуто благодаря:

• Повышению точности планирования и выполнения работ по плану в рамках бурения скважин;
• Повышению эффективности бурения за счет использования лучшего опыта в других бригадах;
• Повышению уровня безопасности на производстве и снижению уровня аварийности при бурении скважин.

В рамках проекта ведется разработка 4 самостоятельных подсистем:

1. Подсистема "Автоматическое измерение операций бурения скважин".

Стек - RHEL 8.2, Postgre Pro Standard 12, Apache HTTP Server, Eclipse Mosquitto MQTT broker, Eclipse Mosquitto MQTT broker в режиме «Мост»,Elastic Search, LogStash, KeyCloak, Apache Kafka.

Оборудование - датчики станции геолого-технических исследований, датчики LWD и MWD. Реализована возможность добавлять в систему дополнительные датчики.

2. Подсистема "Формирование программы бурения".

Стек - RHEL 8.2, Postgre Pro Standard 12, Apache HTTP Server, Liferay Portal CE, JS+React портлеты, java-сервлеты (Java+SpringBoot) (OpenJDK8), Apache Tomcat (embedded + OpenJDK), KeyCloak, Apache Kafka, JasperReports

3. Подсистема "Формирование/актуализация плана и работа с извлеченными уроками".

Стек технологий уточняется. Подсистема в процессе проектирования.

4. Подсистема "Автоматический информатор на буровой площадке".

Стек технологий уточняется. Подсистема в процессе проектирования.

Оборудование:

1. ТВ-панели, предназначенные для отображения информации в помещении.

2. ТВ-панели, установленные во взрывозащищенном кожухе, предназначенные для установки на улице (в том числе и на роторной площадке).

3. Сигнальные колонны, предназначенные для информирования персонала буровых о новых уведомлениях, поступивших на ТВ-панели.

4. Механические кнопки, предназначенные для подтверждения персоналом получения уведомлений, отображаемых на ТВ-панелях.

5. Взрывозащищённые планшетные ПК

6. Взрывозащищённые смартфоны с беспроводными гарнитурами

7. Вибро-браслеты (с возможностью отображения небольшого объёма текста, примерно, до 150 символов) предназначены для оперативного уведомления персонала о получении сообщения от Системы и ввода подтверждения о прочтении нажатием на кнопку на браслете.

Для успешной реализации проекта потребовалось ответить на несколько технологических вызовов:

1. Как формировать и адаптировать план бурения высокой размерности в режиме реального времени?

2. Как в автоматизированном режиме применять знания в виде извлеченных уроков при формировании программы и плана бурения?

3. Как информировать сотрудников на кустовой площадке в реальном времени без отрыва из от текущих задач?

4. Как определять в реальном времени производимые на кустовой площадке операции?

5. Как обеспечить работоспособность системы в условиях крайнего севера и удаленности площадок друг от друга?

Цель проекта - разработать и внедрить ИТ решение, позволяющее на основании полной и объективной информации в режиме реального времени планировать, измерять и анализировать операции в процессе строительства скважин и реагировать на выявленные отклонения.

Бизнес-эффект заключается в сокращении сроков бурения скважин, повышении точности планирования и выполнения работ по плану в рамках бурения скважин, повышению эффективности бурения за счет использования лучшего опыта в других бригадах, повышению уровня безопасности на производстве и снижению уровня аварийности при бурении скважин.

Для реализации целей проекта в рамках проектирования системы был определен функционал системы, который направлен на поддержание цифровыми технологиями внедренного в функции бурение скважин цикла PEML (Цикл "Планируй", "Выполняй", "Измеряй", "Учись", цикл непрерывных улучшений в процессе бурения скважин)

• На этапе «Планируй» требуется автоматизированная разработка программы бурения с автоматическим формированием рекомендаций на основе извлеченных уроков, а также автоматическое формирование и адаптация детального плана бурения с учетом извлеченных уроков.
• На этапе «Выполняй» требуется автоматическое определение факта начала/окончания выполнения операций из плана бурения и их технологических параметров. Также на этапе «Выполняй» требуется информирование сотрудников на кустовой площадке, в т.ч. о предстоящих операциях, показателях эффективности операций и выявленных отклонениях.
• На этапе «Измеряй» требуется производить автоматический анализ исполнения плана бурения и выявление отклонений...
• ...по результатам которого на этапе «Учись» требуется производить автоматическое формирование запросов на извлеченные уроки.

Таким образом будет охвачен весь цикл PEML.

Кроме этого была разработана микросервисная ИТ-архитектура системы которая обеспечивает:

• гибкость ИТ-решения;
• вендоронезависимость;
• возможность реализации компонентов системы по отдельности;
• возможность работы нескольких команд разработчиков одновременно;
• возможность повторного использования отдельных частей системы для реализации других проектов;
• масштабируемость, возможность тиражирования ИТ-решения на другие дочерние общества группы компаний Газпромнефть

По результата проведенной работы весь проект был разделен на 4 подсистемы:

1. Подсистема "Автоматическое измерение операций бурения скважин".

Задачей подсистемы является определение в реальном времени без участия человека производимых на кустовой площадке операций. На текущий момент она позволяет определять более 47 операций, также присутствует возможность добавлять определение новых операции без участия разработчиков. Подсистема также позволяет отслеживать эффективность проведения работ на кустовой площадке.

MVP подсистемы разработан и запущен в эксплуатацию в начале 2020 года. В октябре 2020 года завершена разработка и внедрение полнофункциональной версии подсистемы.

2. Подсистема "Формирование программы бурения".

Задачей подсистемы является автоматизация процесса формирования программы бурения скважины и создания единого цифрового пространства для работы всех участников процесса. Важной особенностью подсистемы является формирование рекомендации для сотрудников на основе полученных ранее знаний.

MVP подсистемы разработан и запущен в эксплуатацию в октябре 2020 года. Сейчас внедрение подсистемы в процесс и разработка полнофункциональной версии.

3. Подсистема "Формирование/актуализация плана и работа с извлеченными уроками".

Задачей подсистемы является формирование и актуализация в реальном времени плана бурения с учетом всех ресурсных и временных зависимостей и извлеченных на предыдущих скважинах уроков.

Подсистема находится на стадии проектирования. MVP подсистемы планируется запустить летом 2021 года

4. Подсистема "Автоматический информатор на буровой площадке".

Задачей подсистемы является информирование в режиме реального времени сотрудников на кустовой площадке о предстоящих операциях, эффективности работы и возможных рисках с помощью средств массового и индивидуального информирования.

Подсистема находится на стадии проектирования. MVP подсистемы планируется запустить осенью 2021 года.

Пользователи системы географически распределены по территории РФ.

Большая часть пользователей находится на Новопортовском месторождении, которое расположено в Ямальском районе ЯНАО.

Кроме этого значительная часть пользователей находится в городе Тюмень.

Также пользователи присутствуют в Санкт-Петербурге, Ноябрьске, Самаре.