О цифровизации в нефтегазовой отрасли Республики Узбекистан

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 331                                            

«В ближайшие пять лет мы сделаем цифровую экономику основным драйвером. Ее будет увеличен как минимум в 2,5 раза и доведен до 4 млрд долларов. К 2026 году все процессы в нефтегазовой, химической, металлургической и других отраслях промышленности будут полностью оцифрованы».

Шавкат Мирзиёев

Вопрос о цифровизации экономики Узбекистан является наиболее актуальным. Руководителем государства поставлена цель, определены задачи, но вместе с тем есть непростые и неотложные вопросы по уменьшению негативного воздействия монополии хозяйствующих обществ с участием государства на конкурентоспособность экономики, повышению эффективности системы предоставления льгот и преференций, а также снижению регуляторной нагрузки на субъекты предпринимательства [1, 2].

Работа по полностью оцифровизации деятельности нефтегазовой отрасли республики будет проводиться до 2026 г. Концепция «Цифровое месторождение» разработана АО «Узбекнефтгаз». Предполагается использование и широкое внедрение цифровых технологий в технологические процессы добычи углеводородного сырья, переработки нефти и газа, поставки природного газа. Но это только часть процесса. В Узбекистане развитие нефтегазовой отрасли неразрывно связано с внедрением инноваций, на всех ее этапах. В долгосрочной перспективе в топливной промышленности будет происходить ориентация на создание высокотехнологичных нефтегазохимических кластеров, что позволит освоить производство продуктов переработки традиционных и альтернативных углеводородов, обладающих высокими качественными характеристиками .

По подтвержденным данным официального Ташкента, потенциальные ресурсы нефти в стране составляют более 5,3 млрд тонн, газоконденсата – 480 млн тонн, природного газа – порядка 5 млрд куб м. Нефть и природный газ в республике добываются в пяти нефтегазовых областях: «Устюрт», «Бухара-Хиви», «Юго-Западный Гиссар», «Сурхандарья» и «Фергана» .

Нефтегазовая промышленность сегодня – это локомотив цифровизации и внедрения инноваций. Современные отраслевые добывающие комплексы настолько сложные, что без цифровых технологий, автоматического управления, моделирования, передового оборудования, модернизации и перевооружения работать здесь практически нереально. Сегодня новейшие цифровые технологии помогают компаниям добиться высокого уровня эффективности: «умные» месторождения, цифровые двойники нефтеперерабатывающих заводов – лидеры по внедрению цифровых инноваций, что является, по большому счету, основным элементом конкурентоспособности в целом [3].

Сегодня очевидно, что достичь высокой эффективности всех используемых ресурсов по всему технологическому процессу в нефтегазовой отрасли невозможно достичь без цифровизации [4]. Технологии включаются в процесс от геофизики и сейсморазведки, до бурения нефтяных и газовых скважин, от процессов нефтегазодобычи, их переработки, управления трубопроводами, транспортной инфраструктуры, до подсчета финансовых результатов. Ведется работа по созданию эффективной конкурентной среды путем поэтапного снижения монополии в стране, уменьшение влияния государства на экономику в том числе — в энергетическом комплексе. Начата работа по привлечению в энергетический комплекс Узбекистана частных инвесторов в т.ч. иностранных .

Отсуствие единой политики по цифровизации отрасли на масштабе республики приведет к определенным техническим и экономическим сложностям. Например, в реализация нефтепродуктов или природного газа конечному потребителю с альтернативними поставщиками с разними техническими и финансовыми значениями из-за отсутствие единой бази данных — приводит к потери информации в целом по Республике [5].

Современные отраслевые добывающие комплексы настолько сложные, что без цифровых технологий, автоматического управления, моделирования, передового оборудования, модернизации и перевооружения работать здесь практически нереально. Начиная от использования цифровых технологий в геофизике и сейсморазведке, до бурения нефтяных и газовых скважин, автоматизации процессов нефте- и газодобычи, управления трубопроводами, транспортной инфраструктуры, не говоря уже об учете выпускаемой продукции, экспорте, валютных и налоговых поступлений от отрасли: всего этого невозможно достичь без цифровизации, высокой энергоэффективности и фондовооруженности. Сегодня новейшие цифровые технологии помогают компаниям добиться высокого уровня эффективности: умные месторождения, цифровые двойники нефтеперерабатывающих заводов – лидеры по внедрению цифровых инноваций, что является, по большому счету, основным элементом конкурентоспособности в целом [6].

Анализ данных по внедрению цифровых решений, например на базе платформы Avist, собственной разработки ITPS, позволяет увеличить объем производства на 10-15%, производительность труда — на 20-40%, эффективность использования ресурсов — на 1015%. Операционные расходы снижаются на 10-25%. Окупаемость инвестиций занимает меньше двух лет, в большинстве случаев — год-полтора. Эти цифры подтверждены многолетней практикой .

Госкомитет по статистике Узбекистана опубликовал отчет о промышленном производстве в стране за 2020 г. Согласно представленным данным, в 2020 г. добыча нефти в Узбекистане выросла на 4,9% по сравнению с 2019 г. Показатели 2020 г. — 733,6 тыс тонн. Добыча природного газа снизилась на 17,8%, до 49,739 млрд м3. Добыча газового конденсата снизилась в 1,33 раза — до 1,408 млн т. В 2020 г. В Узбекистане произвели: 1,016 млн т бензина (на 0,9% меньше показателя 2019 г.), 933,1 тыс т дизельного топлива (на 9,6% ниже) .

Анализируя причины, вызывающие необходимость цифровизации отрасли можно назвать несколько, наиболее важных. Так, среди причин активного развития новых технологий в добывающей отрасли в первую очередь следует отметить ухудшение сырьевой базы и рост конкуренции на мировых рынках. Если с 1980-х по 1990-е гг. мировые запасы выросли на 60%, то за период с 1990-х по 2000-е гг. — всего на 4%. Компаниям необходимо было искать новые решения, позволяющие осваивать «тяжелые» запасы: ТрИЗы, шельфовые углеводороды и т. д. Поэтому нефтяные мейджоры не могли не обратить внимания на цифровые технологии [7–9].

Локальное внедрение цифровых продуктов началось еще в начале 90-х годов, особенно в сегменте геологоразведки. В 2006 г. Shell представила первый концепт технологии умного месторождения на шельфе Брунея. Цифровые решения все глубже проникают в бизнес-процессы нефтегазовых компаний, отрасль активно сотрудничает с ИТ-компаниями и создает собственные центры компетенций в этом направлении. Такой процесс – следствие новой технологической революции, так называемой «Индустрии 4.0», непосредственной частью которой является цифровизация промышленности. В нефтедобыче она предполагает развитие и внедрение решений по следующим ключевым технологическим направлениям:

– Большие данные (BigData, включая искусственный интеллект и машинное обучение) — инструменты и методы организации, хранения, обработки, работы и осуществления вычислений с огромными массивами данных.

– Промышленный интернет вещей (IoT) — система объединенных компьютерных сетей и подключенных физических объектов (вещей) со встроенными датчиками и ПО для сбора и обмена данными, с возможностью удаленного контроля и управления в автоматизированном режиме.

– Роботы и дроны, помогающие автоматизировать процессы, выполнять опасные работы, а также проводить визуальное или «тактильное» исследование труднодоступных объектов, например оборудования для подводной добычи.

– Цифровые двойники — модель месторождения, скважины, оборудования или элементов инфраструктуры, которая позволяет тестировать и предсказывать эффекты применения тех или иных опций / решений, а также визуализировать полученные результаты в удобном для пользователя виде. Часто объединяется с инструментами дополненной реальности.

– Умные материалы — класс различных по агрегатному состоянию материалов, которые сохраняют или приобретают заданные физико-химические характеристики при изменении внешних условий, вплоть до экстремальных.

– 3D-печать, используемая в добыче для прототипирования проектов разработки и схем обустройства месторождения, а также для создания новых комплектующих для датчиков и контроллеров, насосов и прочего негабаритного оборудования.

– Распределенный реестр (блокчейн) — это децентрализованное приложение общего пользования, которое позволяет вести учет и обеспечивает высокий уровень безопасности системы [10].

С точки зрения потенциальной экономической выгоды для нефтедобывающей отрасли наиболее перспективны большие данные, интернет вещей и цифровые двойники. Такие решения часто комбинируются, в результате чего получается «интеллектуальное» месторождение. На сегодняшний день существует огромное количество различных продуктов по созданию таких умных месторождений, предоставляющих возможность повысить коэффициент извлечения на 5–10% и снизить затраты

Помимо интеллектуальных месторождений, внедрение интернета вещей (IoT) и больших данных широко используется для оптимизации работы действующего фонда скважин или сопровождения нового бурения [8].

Другим важным направлением внедрения цифровых решений является геологоразведка и интерпретация данных, потому что именно на данном этапе отрасль сталкивается с самыми большими рисками. Увеличение эффективности поиска и оценки не только даст положительный эффект для добычи, но и повлечет пересмотр уровня риска и приемлемой нормы доходности.

Цифровые технологии могут принести значительную потенциальную выгоду отрасли. Например, пионер по внедрению интеллектуальных решений, компания ВР оценила эффект как увеличение своей операционной выгоды на 2–4%.

Важно понимать, что цифровые технологии по большей части это ИТ-решения. Без них разведка и добыча ресурсов не остановится, но они позволяют значительно повысить эффективность производственных процессов в компании за счет оптимизации и анализа данных. Поэтому рассматривать эффект цифровизации без оценки перспектив общего технологического развития отрасли нельзя.

Комбинация развития цифровых решений и производственных технологий и есть цифровая трансформация отрасли. Ее последствием, которое уже можно увидеть на реально внедряемых кейсах, во-первых, станет увеличение технически извлекаемых запасов. Во-вторых, удешевление стоимости новой добычи. В итоге кривая предложения нефти должна измениться. BP в обновленном обзоре Technology Outlook 2018 г. прогнозирует прирост технически извлекаемых запасов нефти более чем на 1 трлн барр к 2050 г. и среднее снижение себестоимости на 30%. Последствия такого сдвига могут быть колоссальными для отрасли. Это в свою очередь повлечет снижение цен на нефть. Например, если предположить, что к 2030–2035 гг. произойдет 30% из ожидаемого ВР прироста технически извлекаемых запасов и 30% от прогнозируемого снижения затрат, то точка безубыточности замыкающего поставщика при глобальном спросе на нефть в 100–115 млн барр/сут будет находиться в диапазоне 40–50 долл/барр к 2035 г. Это в свою очередь не только выдавит часть поставщиков с рынка, но и увеличит межтопливную конкуренцию, в т.ч. с ВИЭ [11].

Уровень цифровизации нефтегазовой отрасли пока ниже, чем у лидеров трансформации – банков, телекомов и ИТ-компаний, но инвестиции все же осуществляются активно. По данным консалтинговой компании CB Insight, объем сделок по финансированию различных стартапов крупнейшими мировыми компаниями отрасли в 2016–2017 гг. был максимальным, несмотря на снижение цен на нефть. Причем доля инвестиций в проекты по цифровизации находится на уровне 25-40% в зависимости от стратегии компании. Поэтому такой сценарий вовсе не является фантастическим. А значит, компаниям, работающим в этой отрасли, также необходимо активно работать в этом направлении, а государству помогать цифровой трансформации отрасли для сохранения ее конкурентоспособности на международных рынках (Таблица).

Таблица

ДАННЫЕ ПО ЗАПАСАМ ГАЗА

Компания	Запасы	Доля
Всего по Узбекистану	1 866,9 (млрд м3)	100%
Узбекнетфегаз	934,1	50,0%
Лукойл	413,1	22,1%
Uz-Kor Gas Chemical	109,6	5,9%
Surhan Gas Chemical	108,6	5,8%
SANOAT ENERGETIKA GRUHI (Jizzakh Petroleum)	84,9	4,5%
Natural Gas Stream	52,3	2,8%
Epsilon Development Company	50,2	2,70%
Gazli Gas Storage	48,1	2,6%
Gissarneftgaz	40,5	2,6%
Gazprom Uzbekistan	12	0,6%
New Silk Road	11,9	0,6%
Petromaruz	0,491	0,03%

При текущих объемах производства запасов газа хватит минимум на 34 года. Но с учетом прироста резервов цифра в будущем может быть больше. В списке стран из доклада BP наибольшими запасами природного газа в мире обладает Россия — 38 трлн м3. Далее следуют Иран — 32 трлн м3 и Катар — 24,7 трлн м3.

На сегодняшний день АО «Узбекнефтегаз» создан Центр цифрового моделирирования, который полностью оснащен передовым мировым программным обеспечением, серверами и компьютерами, а также сформирована команда молодых специалистов, состоящая из профессиональных кадров акционерного общества.

За короткое время специалистами Центра цифрового моделирования были созданы цифровые-геологические модели более 100 месторождений углеводородов, цифровые-гидродинамические модели около 20 месторождений в соответствии с последними требованиями отрасли, и работа в этом направлении продолжается [12].

За последние 5 лет введены в эксплуатацию такие стратегические объекты как Устюртский газохимический комплекс, Кандымский газоперерабатывающий комплекс и ряд других промышленных объектов. Так же реализован крупный стратегический проект по глубокой переработке углеводородного сырья- в 2021 году запущен завод по производству синтетического жидкого топлива “Uzbekistan GTL”. В рамках проекта за счет ежегодной переработки 3,6 млрд м3 природного газа будет производиться 1,5 млн т высококачественного синтетического топлива, отвечающего требованиям "Евро-5".

Наряду с этим, разработана новая Концепция реализации инвестиционного проекта по расширению производственной мощности Шуртанского газохимического комплекса. С реализацией проекта, мощность завода по производству полимеров увеличится с нынешних 125 тысяч т до 500 тысяч т, то есть в 4 раза. В результате, будут созданы широкие возможности для дальнейшего развития нефтехимической отрасли.

Так же, планируется реализация инвестиционного проекта «Модернизация Бухарского НПЗ», которая обеспечит производство высококачественных нефтепродуктов отвечающие европейским стандартам «Евро-5».

Но помимо технологических проблем, существуют и субъективные причины, на которые стоит обратить внимание [13]. Данная система дублирует функции, расточительна в использовании финансовых ресурсов и не соответствует задачам, направленные на устранение тенденций снижения запасов и добычи углеводородных ресурсов. К субъективным причинам, оказавшим негативное влияние на развитие нефтегазовой отрасли относятся [10]:

• –    неэффективная система управления отраслью, которая не позволяет быстро решать возникающие проблемы;

• –    недостаточно высокий уровень квалификации кадров, а также низкий уровень менеджмента на всех уровнях управления;

• –    высокий уровень налоговой нагрузки на отрасль, который не стимулирует ее развитие.