Как из трех кабинетов контролировать работу 900 скважин
Что общего между бурением нефтяной скважины и полетом в космос? И то, и другое контролируется из ЦУПа. За работой спутников и космических кораблей следят специалисты Центра управления полетами, а за бурением и освоением скважин — операторы Центра управления производством. «Энергия+» отправилась на экскурсию в один из них — ЦУП в Оренбурге. Здесь анализируют данные с тысяч датчиков и при помощи цифровых технологий помогают прокладывать маршрут к залежам углеводородов с космической точностью.
Плюс 40 тысяч тонн нефти
Центр открылся в 2023 году. Сегодня он сопровождает добычу углеводородов на одиннадцати месторождениях Оренбургской области.
— Запуск центра повысил качество принимаемых решений и эффективность контроля над всеми этапами производственной цепочки, — объясняют его специалисты. — Цифровые инструменты увеличили скорость ввода скважин на 10% и позволили дополнительно добыть тысячи тонн нефти. Мы смогли вовлечь в разработку запасы углеводородов, которые еще десять лет назад добывать было нерентабельно.
Работа 900 скважин, установок подготовки углеводородов, трубопроводов и других объектов сопровождается специалистами центра. Порой им достаточно одного взгляда на интерактивную схему, чтобы понять, в каком режиме идет работа и нужно ли что-то подкорректировать.
Маршрут для бура построен!
Оренбургский ЦУП занимает целый этаж, в нем три просторных рабочих пространства. Экскурсию мы начинаем с первого из них — здесь контролируют строительство скважин. Помещение и в самом деле похоже на центр управления полетами, какими их показывают в кино: просторный светлый зал, ряды столов с огромными мониторами и сложные схемы на них.
— В Оренбургской области тяжелые горно-геологические условия, — рассказывает руководитель сектора Александр Криушкин. — В породах встречаются солевые отложения, которые могут размываться и деформировать ствол скважины. Здесь есть зоны, где буровой раствор уходит в разломы и трещины, встречаются участки с низким пластовым давлением и много чего еще. Назовите любые осложнения для нефтедобычи — я наперед уверен, что у нас они точно встречаются, причем нередко сразу несколько на одной скважине.
Добыча нефти и газа в Оренбуржье строится на прогнозировании. Еще 20 лет назад на то, чтобы понять, можно ли дальше бурить в конкретном месте, уходило несколько суток. Пройдя 100–150 метров, буровики вызывали на место геофизиков, те снимали показания, обрабатывали их в лаборатории и искали в архивах участки со схожими характеристиками. Только после этого можно было дать прогноз, бурить дальше или скорректировать траекторию, чтобы добраться до залежей и не повредить бур. Сейчас благодаря передовым технологиям процесс сократился до трех минут.
— Глядите! — показывает специалист на экран своего компьютера. На нем сложная схема из неровных горизонтальных линий и дуг. — Это наша геокарта — месторождение в разрезе: участок заранее обследовали, извлекли и проанализировали керн. К нам поступает огромный массив данных от автоматических систем с буровых установок. После обработки информация выводится на геокарту. Мы видим, на какой глубине работает бур, по какой траектории он движется и что находится у него на пути.
Бурение планируют с помощью специальной программы: в нее вводят плановые сроки бурения, характеристики и координаты пласта с углеводородами, и она подсказывает, какие лучше взять трубы, долото и другие элементы бурильной колонны и какое дополнительное оборудование предусмотреть. Рекомендация умной программы визуализируется на большом экране в виде виртуального конструктора.
За три минуты вы не успеете сварить кофе в турке. Зато современным специалистам по строительству скважин этого времени хватит, чтобы получить обновленные данные с буровой, изучить их и при необходимости связаться с коллегами на месторождении, чтобы они скорректировали движение бура — скорость, угол или траекторию.
По принципу сообщающихся сосудов
Следующая остановка нашей экскурсии по ЦУПу — центр управления добычей. Он занимает больше места, чем предыдущее подразделение, а из его панорамных окон открывается потрясающий вид на Оренбург. На стене интерактивный экран со сложной системой из разноцветных квадратов и прямоугольников. Рядом макет наземной части добывающей скважины высотой в человеческий рост.
— Наш центр работает в пяти направлениях: оперативное управление добычей, оценка потенциала месторождений, планирование и прогнозирование, моделирование и информационные технологии, — рассказывает руководитель центра Роман Худайбергенов. — За счет слаженности работа протекает по единой схеме: планирование — исполнение — проверка — анализ.
Основной инструмент в руках специалистов по управлению добычей — цифровые двойники месторождений. Детализированная виртуальная модель пластов, скважин и инфраструктуры повторяет оригинал вплоть до мельчайших трещин в породе и продолжает меняться вместе с ним. Благодаря цифровым двойникам можно прогнозировать объемы добычи углеводородов и контролировать процесс в режиме реального времени, добиваясь наибольшей эффективности.
Подходим ближе к разноцветной интерактивной схеме на стене. Здесь проводится динамический анализ работы скважин: 900 разноцветных квадратиков на экране — это 900 скважин, которые курируют специалисты оренбургского ЦУПа. Система автоматически получает информацию с каждой скважины и анализирует ее. Если работа идет по плану, квадратик окрашен в зеленый. При разной степени расхождения с планом квадратик становится светло-зеленым, голубым, оранжевым или красным.
Наглядная онлайн-схема позволяет контролировать работу каждой скважины. Например, если какая-то из них приносит меньше углеводородов, чем рассчитывали, выясняютпричину. Если же она дает больше, чем ожидалось, позитивный опыт стараются распространить на остальные скважины и применить при освоении новых залежей. Вся система работает по принципу сообщающихся сосудов: каждая скважина влияет на соседние, и из этого складывается общая эффективность месторождения.
Мониторинг 24/7
Переходим к следующему подразделению ЦУПа — оно отвечает за координацию операций. Снова мониторы и мерно гудящие системные блоки, а одну из стен занимает гигантская интерактивная карта со множеством разноцветных меток. Оборудование мощное и современное, но габаритное, ведь бытового системного блока и монитора не хватит, чтобы обработать и наглядно представить много информации.
— Здесь мы координируем работу всех производственных подразделений на одиннадцати месторождениях Оренбургской области, — рассказывает о своем высокотехнологичном царстве руководитель направления Сергей Гусев. — Отслеживаем добычу, сбор, подготовку и поставку нефти и газа, параметры работы скважин и инфраструктуры, даже перемещение транспорта.
Важнейшая функция подразделения — экологический мониторинг. Ближайшее месторождение расположено всего в 40 километрах от Оренбурга. Рядом с промыслами множество поселков. Состояние окружающей среды контролируют 16 станций мониторинга в населенных пунктах, 20 постов контроля на месторождениях и три передвижные лаборатории. В сумме это больше тысячи высокочувствительных датчиков и других приборов. Они круглосуточно отбирают и анализируют пробы воздуха и в режиме онлайн передают информацию специалистам.
Сотрудники подразделения работают в четыре смены — мониторинг не останавливается ни днем ни ночью. Чтобы одновременно следить за большим количеством параметров даже с помощью умных систем, нужно быть почти сверхчеловеком, но в одиночку без контроля специалистов машинам не справиться. Специалисты признаются: умственная нагрузка действительно большая. У каждого есть своя методика, как не давать мозгу перегружаться и держать его в тонусе.
— Важно совмещать интеллектуальную работу с физической, — говорит начальник смены Никита Федосов. — Я регулярно хожу в спортзал и занимаюсь силовыми нагрузками.