Цифровое бурение начинается не с красивого экрана

В нефтегазовой отрасли сегодня трудно найти разговор о цифровизации, в котором не прозвучали бы слова «искусственный интеллект», «цифровой двойник», «предиктивная аналитика», «удаленный центр сопровождения» или «автономное бурение». Все это действительно интересно и во многих случаях полезно, но за последние годы у нас появилось ощущение, что отрасль слишком быстро перескочила к обсуждению верхних этажей цифровизации, не до конца разобравшись с фундаментом. Поэтому перед разговором об искусственном интеллекте мы обычно задаем гораздо более простой вопрос: насколько вообще можно доверять данным, которые прямо сейчас приходят с буровой?

Речь не о данных, которые уже очистили, проверили и красиво положили в итоговую презентацию. Речь о реальной работе, когда изменилась КНБК, один из датчиков начал давать нестабильный сигнал, суточный рапорт расходится с потоком данных в реальном времени, а инженер одновременно открывает несколько систем и в конце концов все равно звонит на буровую, чтобы понять, что там происходит на самом деле. Именно в такой момент очень быстро выясняется, насколько цифровой является вся система не по форме, а по существу.

Плохие данные редко выглядят как плохие данные. В этом и заключается одна из самых неприятных особенностей производственной информации. Чаще всего система не пишет большими красными буквами «ошибка». Значение выглядит вполне правдоподобно, попадает на экран, затем в расчет, потом в отчет, после чего на его основании принимается решение. Внешне все выглядит современно и технологично, но если исходное значение неверно, то дополнительная аналитика не исправляет проблему, а просто быстрее распространяет ее дальше. Поэтому цифровая система должна не только собирать данные, но и постоянно проверять их на физический и технологический смысл: соответствует ли нагрузка текущей операции, согласуется ли изменение давления с режимом работы, не изменилась ли комбинация параметров таким образом, что каждый из них по отдельности еще находится в допустимых пределах, но поведение скважины в целом уже отличается от ожидаемого.

Вот здесь, на наш взгляд, и начинается настоящее цифровое бурение.

Любой буровой инженер знает ситуацию, когда формально ничего серьезного еще не произошло, но скважина начинает вести себя немного иначе. Момент постепенно меняется, давление на стояке уже не совсем такое, каким его ожидали увидеть, скорость проходки выглядит приемлемо, но сочетание нескольких параметров вызывает ощущение, что процесс пошел не совсем так, как должен. При этом ни один отдельный параметр еще не вышел далеко за установленную границу, работа продолжается, и стандартная система предупреждений молчит.

Через некоторое время ситуация может стать очевидной, и тогда сработает аварийная или технологическая сигнализация. Но к этому моменту опытный инженер нередко уже некоторое время наблюдал признаки развивающегося отклонения. Именно поэтому для нас принципиальна разница между простым контролем предельных значений и инженерной аналитикой. Первая сообщает человеку, что установленная граница уже пересечена. Вторая должна помочь увидеть, что ситуация начинает развиваться в нежелательном направлении еще до того, как нарушение стало очевидным.

Для этого мало показать человеку несколько кривых на экране. Нужно понимать, какая операция выполняется, какие параметры должны быть характерны для нее, что было заложено в проекте, как должна вести себя скважина с точки зрения механики и гидравлики и насколько фактические данные начинают расходиться с расчетной моделью. Именно в этом случае у инженера появляется самое ценное — время на контролируемое решение, а не необходимость реагировать на уже случившееся событие.

Дриллматик: технологические параметры и оценка рисков на одном экране. Демонстрационные данные.

Если на скважине произошла серьезная авария или крупное осложнение, его невозможно не заметить. Работа останавливается, подключаются специалисты, событие подробно разбирают, довольно быстро становится понятно, сколько времени потеряно и что стало причиной. С небольшими потерями все гораздо сложнее, потому что каждая из них по отдельности обычно выглядит вполне безобидно.

Соединение заняло на несколько минут больше. Циркуляция продлилась чуть дольше ожидаемого. СПО идет немного медленнее плана. Кто-то ждет подтверждения. Какой-то параметр выглядит необычно, но недостаточно необычно, чтобы остановить операцию. При этом каждое отдельное решение вполне может быть разумным. Никакой катастрофы нет, никакой очевидной ошибки тоже нет, но фактическая работа постепенно начинает расходиться с планом.

Через несколько дней инженер сравнивает план и факт и задает вопрос, который хорошо знаком почти каждой буровой команде: куда ушло все это время? И очень часто на него трудно ответить, потому что время не было потеряно в одном месте. Оно уходило постепенно — по пять минут здесь, по десять там, небольшое ожидание, лишняя операция, повторная проверка, еще один ручной отчет. В итоге десятки небольших отклонений складываются в часы и сутки, хотя ни одно из них отдельно не попадало в категорию серьезных потерь.

Именно поэтому мы считаем, что смотреть только на NPT недостаточно. NPT важен, но он по крайней мере заметен. Намного сложнее управлять временем, которое уже теряется, хотя никто еще не называет происходящее потерей.

После завершения строительства почти всегда можно провести хороший анализ. Можно собрать фактические данные, построить графики, посмотреть, где происходили отклонения, сравнить работу по интервалам и подготовить выводы. Такой анализ полезен, но у него есть один очевидный недостаток: повлиять на эту скважину он уже не может.

Настоящая ценность появляется тогда, когда система показывает начало отклонения в момент, когда операция еще продолжается. Если соединения постепенно становятся длиннее, фактическая скорость СПО уходит от установленного норматива, проходка систематически остается ниже расчетной, а характер нагрузок или моментов начинает меняться, важно увидеть не отдельные события, а формирующуюся тенденцию. Причем увидеть ее не через три дня в отчете, а сейчас.

Поэтому сравнение плановых и фактических параметров для нас является одной из базовых функций цифрового сопровождения. Инженеру недостаточно знать текущее значение. Ему гораздо важнее видеть три вещи одновременно: чего ожидали по проекту, что происходит фактически и насколько существенным становится расхождение. Только тогда данные начинают помогать управлять процессом, а не просто фиксировать его историю.

Дриллматик: сопоставление плановой и фактической глубины во времени. Демонстрационные данные.

Буровым инженерам знакома эта ситуация: информация по скважине есть, но на поиск нужных данных уходит слишком много времени.

Программа строительства лежит в одной системе, фактические данные — в другой, информация по КНБК хранится отдельно, суточные рапорты находятся еще где-то, а затем кто-нибудь присылает Excel-файл, который неожиданно оказывается той самой версией, которой все действительно доверяют. На одной скважине с этим можно жить: инженер знает людей, знает структуру проекта и примерно представляет, где искать нужную информацию.

Настоящие сложности начинаются тогда, когда нужно не просто найти данные, а понять причину события. Почему интервал бурили медленнее? Причина была в породе, компоновке, свойствах раствора, выбранных режимах или действиях конкретной вахты? Такой ответ редко лежит готовым в одном месте. Обычно его приходится собирать из нескольких источников и фактически заново восстанавливать историю происходившего.

Теперь представим, что нужно сделать такой анализ не по одной, а по двадцати скважинам. Они проектировались в разных системах, описывались немного по-разному, анализировались разными людьми, а одинаковые операции иногда даже называются по-разному. В результате значительная часть времени квалифицированного инженера уходит не на инженерный анализ, а на подготовку информации к этому анализу. С нашей точки зрения, это один из самых дорогих и одновременно наименее заметных видов потерь в цифровом бурении.

Есть еще одна проблема, которая проявляется при подготовке следующей скважины на месторождении. Финальную конструкцию предыдущей скважины обычно можно найти без особых проблем. Но если инженеру нужно понять, почему в ходе ее бурения было принято конкретное решение, какая фактическая КНБК использовалась, что происходило в определенном интервале, как развивалось осложнение и какие выводы были сделаны после бурения, задача резко усложняется.

Начинается поиск старых отчетов, таблиц, переписки, локальных архивов и, если повезет, людей, которые еще помнят этот проект. Получается парадоксальная ситуация: скважина изначально строилась с большим количеством цифровых данных, но уже при подготовке следующей скважины ее техническую историю приходится восстанавливать почти вручную.

Именно поэтому мы считаем, что цифровая скважина — это не набор электронных файлов и не несколько информационных экранов. Это непрерывная техническая история, которая начинается на стадии проектирования, продолжается во время строительства, дополняется анализом фактических операций и сохраняется так, чтобы при работе над следующей скважиной было понятно не только, какой получилась предыдущая, но и почему она получилась именно такой.

Дриллматик: проектные данные скважины и траектория в единой среде. Демонстрационные данные.

Само понятие «цифровой двойник» сегодня употребляется настолько часто, что постепенно становится маркетинговым термином. Для нас его смысл намного проще и практичнее. Есть физико-математическая модель скважины, есть проектные параметры и есть фактические данные, которые поступают с буровой. По мере поступления и проверки фактических данных инженер может уточнять модель и сопоставлять ожидаемое поведение скважины с реальным.

В этом случае инженер видит не просто фактический вес на крюке или текущее давление. Он видит их в контексте глубины, компоновки, выполняемой операции, профиля скважины, свойств промывочной жидкости и других исходных условий. Значение параметра перестает быть просто числом и становится частью физической картины процесса.

Дриллматик: операции и параметры бурения в режиме реального времени. Демонстрационные данные.

В этом и заключается принципиальная разница между инженерной системой и обычной информационной панелью. Панель может очень хорошо показывать, что произошло. Инженерная модель должна помогать понять, что это означает.

Количество экранов и графиков само по себе не показывает, насколько хорошо команда понимает происходящее на скважине. Но скважину бурят не экраны. Ее бурят люди, которые принимают решения.

Для хорошего решения нужны качественные исходные данные, инженерный контекст, понимание плана и факта, ранние признаки отклонений, история предыдущих операций и возможность быстро разобраться, что именно происходит сейчас. Если после внедрения новой цифровой системы инженер открывает еще одно окно, смотрит на еще несколько графиков, а затем все равно звонит на буровую, чтобы узнать реальное положение дел, значит задача решена не полностью.

Технология начинает приносить пользу только тогда, когда сокращает путь от данных к пониманию, а от понимания — к решению.

Иллюстрация: рабочее место центра сопровождения с экранами Дриллматик.

Искусственный интеллект предъявляет те же требования к исходным данным. Если фактические данные ненадежны, текущая операция распознана неправильно, реальная компоновка не соответствует той, что заложена в модели, а история скважины разбросана между разными источниками, искусственный интеллект не устранит эти проблемы. Он просто будет работать поверх слабого основания.

Поэтому, прежде чем спрашивать, как применить AI в бурении, мы бы задали другой вопрос: понимает ли сама система, что сейчас происходит на скважине, и можно ли доверять исходным данным настолько, чтобы на их основании давать человеку рекомендации?

Прежде чем доверять рекомендациям искусственного интеллекта, нужно обеспечить надежность данных и корректное описание текущей работы.

Для АО «Дриллматик» цифровое бурение — это не отдельная программа, не архив данных и не автоматизированный суточный отчет. Мы рассматриваем его как единый инженерный цикл, в котором проектирование связано с фактическим исполнением, данные в реальном времени — с физико-математическими моделями, инженер получает возможность раньше замечать развивающиеся отклонения, отчетность формируется автоматически, а опыт предыдущей скважины становится доступен следующей.

В конечном счете именно последнее кажется нам одним из самых важных критериев зрелости цифровой системы. Если следующая скважина никак не использует то, чему научила предыдущая, значит огромный объем собранных данных так и не превратился в производственный опыт.

АО «Дриллматик» занимается цифровым планированием строительства скважин, мониторингом бурения, динамическими цифровыми двойниками, инженерными расчетами механики и гидравлики, контролем плановых и фактических показателей, автоматическим определением технологических операций, анализом производительности и автоматизацией отчетности.

Но обсуждать перечень функций программы обычно не так интересно, как конкретную производственную ситуацию.

Проверять пользу такого подхода лучше на конкретной производственной задаче: взять одну скважину, интервал или операцию и проследить, какие данные были доступны инженеру, что можно было заметить раньше и где автоматизация сократила бы время на анализ. Такой разбор показывает возможности цифровой системы гораздо точнее, чем перечень ее функций.

АО «Дриллматик»

www.drillmatic.ru
Статья на neftegaz.ru
30 Сентября 2026