Научно-проектный блок «Роснефти» обучил нейросеть обрабатывать сейсмические данные в 10 раз быстрее человека.
В последнее время среди интересующихся развитием технологий искусственного интеллекта все меньше удивления вызывают новости, в которых фигурируют так называемые чат-боты. Такие проекты, являющиеся по своей сути нейросетями, созданными на основе больших языковых моделей, в числе прочих несложных задач призваны выполнять творческие задачи, поставленные пользователем. Например, писать тексты на разных языках.
Из самой сути этой механики несложно догадаться, насколько «созидательной» может стать такая изюминка нового изобретения человечества. Ведь нейросети такого типа, очевидно, способны написать не только альтернативные «Повесть временных лет» или картину Шишкина, но и программы-вирусы на языках программирования.
Пока целый ряд западных разработчиков бьются за звание первопроходца в вопросе создания инструментария для завоеваний искусственным интеллектом творческих достижений человека, российский научный потенциал занят обучением нейросетей более прикладным и полезным для реального производства задачам.
Сейсмические данные
Так, на прошлой неделе специалисты «РН-КрасноярскНИПИ-нефть», который входит в научно-проектный блок «Роснефти», разработали программный алгоритм на основе нейронной сети, позволяющий сократить время, которое тратится на один из начальных этапов обработки сложных сейсмических данных при нефтедобыче, в десять (!) раз.
Обычно объем одного такого проекта, с которым работает специалист по интерпретации сейсморазведочной информации, составляет около 300 квадратных километров, или около 30 тысяч сейсмограмм, поэтому обработка соответствующего объема данных фактически вручную может занимать до 80 рабочих часов. Созданный же на базе нейросети алгоритм позволяет аналогичную работу выполнить в течение семи часов без непосредственного участия специалиста.
.jpg)
«Роснефть» стала первой среди российских компаний, которая успешно разрабатывает программное обеспечение (ПО), охватывающее все ключевые процессы нефтегазодобычи
Однако основные плюсы этой разработки не только в значительном сокращении трудозатрат, но и в исключении фактора субъективности оценки интерпретатора, поскольку работа такой программы основывается на математических моделях, а не на визуальном восприятии информации.
По данным «Роснефти», этот программный алгоритм уже доступен в виде самостоятельного приложения для компьютера, а его прототип успешно протестирован на реальных сейсморазведочных данных, полученных на двух лицензионных участках компании в Восточной Сибири.
Вместо тысячи расчетов
«Роснефть» постоянно совершенствует инструменты искусственного интеллекта, так как они в очевидной степени повышают эффективность и скорость принятия решений по всей производственной цепочке, где применяются.
Специалисты научных институтов нефтяной компании «РН-БашНИПИнефть» и «Ижевского нефтяного научного центра» разработали уникальное программное обеспечение под названием «РН-Нейросети».
На основе комплекса технологий искусственного интеллекта и гидродинамического моделирования специалисты компании создали самообучающуюся систему, которая самостоятельно предлагает оптимальные варианты размещения новых скважин, параметры проведения гидроразрыва пласта и подготовки к эксплуатации. При этом система делает это с учетом геологического строения, физико-химических свойств и текущего состояния выбранного месторождения.
.jpg)
При классическом подходе для выбора оптимального варианта разработки месторождения требуется провести тысячи, а иногда десятки тысяч гидродинамических расчетов. Уникальное ПО за счет предварительного самообучения позволяет кратно снизить объем расчетов на конкретном месторождении.
Новая разработка позволяет подобрать оптимальные варианты разработки каждого участка месторождения, увеличив тем самым нефтедобычу и снизив операционные затраты.
О прикладном значении этого IT-решения красноречиво говорит оценка «Роснефти» — его внедрение позволяет увеличить прибыль от разработки месторождения до 30%.
Таким образом, «РН-Нейросети» обеспечивает выбор проектного решения, которое соответствует наиболее экономически выгодному сценарию разработки месторождения. Это позволит компании добиться снижения затрат на бурение новых скважин и повышения нефтедобычи.
От добычи до охраны труда
Нужно отметить, что развитие технологического потенциала — не просто один из ключевых элементов стратегии «Роснефти» как минимум до 2030 года. Компания на практике занимается внедрением технологии искусственного интеллекта для выполнения самых разных задач уже не первый год.
К примеру, несколько лет назад специалисты АО «Новокуйбышевский НПЗ», которое входит в Самарскую группу предприятий «Роснефти», разработали и успешно внедрили инновационную программу, которая занимается мониторингом вопросов охраны труда, где применена обучающаяся нейросеть.
Принцип работы этой программы базируется на технологии искусственного интеллекта, который захватывает видеопоток с камер наблюдения, выделяет зоны производства и распознает нарушение правил техники безопасности. Фотофиксация подобных нарушений считывается программой и направляется в единый информационный центр предприятия.
Применение нейросети здесь позволяет также контролировать использование работниками средств индивидуальной защиты и идентифицировать персонал, который находится на производственной площадке без специального допуска.
Искусственный интеллект создан человеческим
Нейронные сети, внедренные на определенном этапе производственной цепочки, помогают человеку реагировать на быстро меняющиеся данные, эффективнее обрабатывать большие массивы алгоритмов при помощи многозадачных систем, которые обучаются самостоятельно. Тем не менее существование такого искусственного интеллекта невозможно без человеческого интеллектуального потенциала, который ежедневно создает и обслуживает сложное программное обеспечение, в том числе и для работы такого ИИ.
Первой среди российских компаний, которая успешно разрабатывает программное обеспечение (ПО), охватывающее все ключевые процессы нефтегазодобычи, является «Роснефть». По техническим характеристикам софт этой компании не только значительно превосходит зарубежные аналоги, но и имеет более низкую стоимость.
Такой подход позволил «Роснефти» достичь научно-технологического лидерства и обеспечить технологический суверенитет. Эффект от внедрения собственных инновационных разработок, по данным компании, составляет порядка 10 млрд рублей.
.jpg)
Специалисты компании разработали уже 23 уникальных программных продукта. Лицензии на 10 из них выведены на внешний рынок, в том числе девять — в 2022 году.
В настоящее время к выходу на рынок подготовлены еще 13 программных продуктов. В «Роснефти» создан и успешно функционирует технологический кластер, который является поставщиком современных инновационных решений для всей нефтяной отрасли — от сейсмики до нефтепродуктообеспечения.
В частности, в 2022 году ассортимент корпоративного ПО пополнился сразу четырьмя новыми продуктами. В их числе — программный комплекс «РН-Цифровой керн», не имеющий аналогов в России. Виртуальное моделирование керна позволяет не только спрогнозировать содержание углеводородов в пласте, но и подобрать наиболее эффективные методы разработки для увеличения его нефтеотдачи.
Компания также вывела на рынок уже завоевавшие популярность среди специалистов отрасли гидродинамический симулятор «РН-КИМ» и цифровую систему для анализа разработки месторождений «РН-КИН». Эти IТ-продукты являются одними из наиболее востребованных в компании и входят в корпоративную линейку наукоемкого программного обеспечения (ПО).
Программный комплекс «РН-КИН» позволяет оперативно анализировать любую геологическую и технологическую информацию о скважинах и месторождениях, проводить сложные инженерные расчеты для оптимизации работы пласта и повышения нефтеотдачи. Это один из немногих IТ-продуктов, в котором реализуется полный цикл цифрового моделирования — от планирования до интерпретации результатов и технико-экономической оценки проекта.
«РН-КИН» уже более 15 лет успешно применяют в работе геологи, инженеры и специалисты компании по концептуальному проектированию. В настоящее время программный комплекс используется в 40 дочерних обществах «Роснефти» и насчитывает более 3 тысяч пользователей.
Симулятор «РН-КИМ» предназначен для создания гидродинамических моделей всех типов месторождений. Модели учитывают геолого-промысловую информацию о месторождениях и позволяют прогнозировать работу скважин. К уникальным особенностям «РН-КИМ» относится высокоточная модель расчета продуктивности скважин с трещинами гидравлического разрыва пласта (ГРП), горизонтальных скважин с многостадийным ГРП.
С 2014 года «РН-КИМ» активно используется во всех корпоративных институтах и нефтегазодобывающих предприятиях «Роснефти» для подсчета извлекаемых запасов и прогнозирования добычи углеводородов. В настоящее время более 85% гидродинамических моделей компании создаются в «РН-КИМ».
А первым продуктом, выведенным компанией на внешний рынок, был симулятор гидроразрыва пласта (ГРП) «РН-ГРИД». Это первый в Евразии промышленный симулятор, который обеспечивает выполнение всех инженерных расчетов для проектирования и анализа ГРП. Десятки дочерних обществ «Роснефти» и нефтегазодобывающих и сервисных организаций успешно используют симулятор в своей производственной деятельности.
