Экономика • 04 Қазан, 2023

Мұнайды игерудегі жасанды интеллект

272 рет
көрсетілді
8 мин
оқу үшін

Қазіргі тәжірибе көрсетіп отырғандай, мұнай өндіру ісінде көбіне бұрғыланған 10 ұңғыманың тек 7-еуі ғана игеріледі. Енді ABAI ақпараттық жүйесінде жасанды интеллект арқылы «ҚазМұнайГаз»-ға геологтер байқамай қалған көмірсутегі кен орындарын («цифрлық» мұнай деп аталатын) «көруге» және өнімді ұңғымалар санын 9-ға дейін арттыруға көмектеседі. Бұл игілік тау-кен компанияларының миллиондаған капиталдық шығындарын үнемдеуге мүмкіндік береді.

Мұнайды игерудегі жасанды интеллект

Коллажды жасаған – Қонысбай ШЕЖІМБАЙ, «EQ»

ABAI қалай жұмыс істейді?

ABAI (Advanced Base Artificial Intelligence) жобасы халқымыздың озық ойшыл ақыны Абайдың есімімен аталуы кездейсоқтық емес. Аналитикалық ақпараттық жүйені құру ҚМГ-ның ескір­ген тәсілдерден және қол жұмысынан бас тартуына мүмкіндік тудырады. Оған қоса озық өндіріс әдістеріне және серпінді жобаларға көшуге деген ұмтылысын анық көрсетеді.

Бүгінгі таңда ұлттық компанияның барлау мен өндіруінде өндірістік ақпараттың орасан зор көлемі жинақталған. Ол автоматтандыру артқан сайын ұлғая түседі. Дегенмен, бұл маңызды мәліметтер бөлек дерекқорларында әртүрлі форматтарда сақталады. Сонымен қатар оларды жүйелеу және сапалы талдау бизнеске орасан зор пайда әкеледі. Сарапшылар пікіріне ден қойсақ, үлкен деректер мен аналитиканы пайдалану мұнай-газ компанияларының кірісін 10-нан 30 пайызға арттыруы ықтимал.

ABAI жүйесі ҚМГ корпоративтік орталығы мен оның еншілес ұйымдары үшін көрсетілген барлық деректерді бір цифрлық платформада біріктіруге мүмкіндік береді. Сондай-ақ қосымша бағдарламалық қамтамасыз етуді пайдаланбай-ақ оларды жинау, өңдеу және визуализациялау тездігін екі есе арттырады. Талдау бәрімен бірге, жасанды интеллект пен машиналық оқыту технологияларын қолдану арқылы жүзеге асырылады.

Тарихи деректер, сондай-ақ нақ­ты уақыт режімінде сенсорлардан келе­тін ақпарат, машиналық оқыту алгоритм­дерінің үздіксіз жұмысы – мұның бәрі айтарлықтай есептеу қуатын талап етеді. Сондықтан жоба аясында бүгінгі таңда еліміздегі ең өнімді суперкомпьютерлердің бірі іске қосылғалы тұр.

 

Модуль, бұрынғы модуль емес

Жүйе архитектурасы тәуелсіз модульдер жиынынан тұрады. Модуль – бір дерекқорды пайдаланатын өз функциялары бар бөлек қолданбалар. Бағдарламалық қамтамасыз етуді жетік құрудың бұл тәсі­лі бірқатар артықшылықтарға ие. Мыса­лы, әзірлеу кезінде бір ғана нақты тапсырма орындалады. Сондай-ақ егер модульдердің бірі өз міндетін орындай алмаса, оны оңай қайта бағдарламалауға немесе жаңа нұсқамен ауыстыруға болады. Сондықтан бүкіл жүйе туралы алаңдаудың еш қажеті жоқ. Нәтижесінде, оның жұмысын тоқтатпайсыз да. Модуль қажет болған жағдайда қайта пайдалануға арналған болуы ғана маңызды. Енді модульді әзірлеуге инвестиция салып, оны кейіннен ҚМГ тобында ғана емес, әртүрлі компанияларда енгізуге болады.

Қазіргі кезде жоба тобы жасанды интеллект арқылы ұңғымаларды (ГАЖ) және кернді геофизикалық зерттеулердің нәтижелерін автоматты түрде түсіндіруде перспективалы әзірлемелерге ие. Техноло­гияның дамуы қысқа мерзімде сапасы жоғары аналитика алуға мүмкіндік береді.

Сонымен, егер қазіргі уақытта ГАЖ нәтижелерін интерпретациялау шамамен 12 сағат уақытты алса, ABAI IS пайдалану кезінде бұл уақыт орта есеппен 1 сағатқа дейін қысқарады. Жүйенің өндірістен тиімділігінің тағы бір мысалы: егер бұ­рын маман геологиялық-техникалық жұ­мыстарға үміткер ұңғымаларды таңдау­ға кемінде 3 күн жұмсаса, ABAI-ды енгізгеннен кейін мұндай жұмыстарды атқару уақыты 5 сағаттан аспайды.

Ақпараттық жүйені «ҚМГ Инжини­ринг» компаниясы әзірлеуде, оның негі­зінде «ҚазМұнайГаз» жоғары ағын­ды цифрландыру бойынша өзінің құзы­ретті орталығын дамытып жатыр. Өткен жылы қанатқақты режімде жүйе­нің бес модулі әзірленді – «ABAI дерек­тер базасы», «Визуализация орта­лығы», «Асқындықтарды бақылау», «Техно­логиялық режім» және «Ұңғылық сорғы жабдығын таңдау». Қазіргі уақытта 4 мо­дуль сынақтан сәтті өтті. Сөйтіп оның нә­ти­желері нақты өндірісте расталды.

«Асқынулардың мониторингі» модулі «Өзенмұнайгаз» АҚ-мен бірлесіп екі бағыт бойынша әзірленуде. Біріншісі – тотығу үдерістерін бәсеңдететін арнайы заттарды – ингибиторларды енгізуді бақылау. Агрессивті өндірістік жағдайларға байланысты OMG үшін коррозиядан қорғау мәселесі – өте өзекті. Қазіргі уақытта химиялық реагенттер барлық кен орны бойынша орта есеппен есептелген жос­парлы шығындар бойынша айдалады. Модуль инъекцияға мақсатты тәсілді қолдануға және әрбір топты орнату үшін ингибиторлардың нақты дозасын анықтауға мүмкіндік береді. Нәтижесінде, жабдықтың сенімділігі артып, химиялық шығындар азаяды. Модульді тестілеу нәтижесі бойынша бір жарым айдың ішінде небәрі екі қондырғыда 12 млн теңгеден астам қаржы үнемделген.

Екінші бағыт – құбырлардың сенім­ді­лігі мен тұтастығын басқару шеңбе­рінде – ӨМГ кен орындарында орна­тылған датчиктер арқылы нақты уақыт режімінде құбырлардың техникалық жағ­дайын бақылау және бақылау үшін кен орнының «цифрлық егізі» құрыл­ды. Сондай-ақ құбырлардағы қысым­ның жоғалуын, температурасын және сұйықтық жылдамдығын есептеу үшін гидравликалық тренажер әзірленді. Ол виртуалды сенсор түріндегі кен орны­ның «сандық егізіне» (техникалық карта) біріктірілген. Нақты деректер мен виртуалды сенсорды салыстыру құбырлардағы тығырықтарды анықтауға, сондай-ақ құбырдың өткізу қабілетін шектеу немесе үзу ықтималдығын болжауға мүмкіндік береді.

«Технологиялық режім» модулі («Қазгермұнай» БК» ЖШС қанатқақты енгізу) бар геологиялық және техникалық жағдайларда ұңғымалардағы әлеуетті максималды өндіру қарқынын есептейді (түтік қысымы, ұңғыманы жобалау және т.б.). Осының арқасында кен орындарын игерудің тиімді режімін таңдауға болады. Айтпақшы, алгоритмді 2 ай сынақтан өткізгеннен кейін 11 ҚГМ ұңғымасында өндіруді 266 тоннаға арттыруға қол жеткізілген.

 

Артықшылық туралы бірер сөз

Одан кейін тағы 12 модульді қамтитын ABAI жобасының екінші кезеңі бекітілді. Осылайша, геология мен бұрғылаудан бастап кен орнын игеру мен пайдалануға дейінгі ҚМГ бизнес-үдерістерінің барлығы дерлік қамтылған. Жүйені толық көлемде енгізу кезінде ҚМГ еншілес ұйымдарының операциялық шығындары 2-3%-ға төмендеді.

Бұл жобаны жүзеге асыру арқылы «ҚазМұнайГаз» ішкі нарықты дамытуға үлес қосуы тиіс. Біріншіден, ABAI – бұл толығымен отандық цифрлық өнім. Іске асыру периметрінде ҚМГ-нің 100% еншілес компанияларынан басқа бірнеше бірлескен кәсіпорындар бар. Демек ұлттық компанияның шетелдік серіктестері жүйенің тиімділігі мен сапасына толық сенім артқан.

Екіншіден, ABAI IS-ге Қаныш Сәтбаев Қазақ ұлттық ғылыми-зерттеу техникалық, Әл-Фараби Қазақ ұлттық, Қазақ-Британ техникалық және Халықаралық ақпараттық технологиялар университеттерінің және республиканың басқа да жоғары оқу орындарының студенттері қатыса алады. Студенттердің үздіктері оқуын аяқтаған соң «ҚазМұнайГаз» тобына жұмысқа алынады.

Жалпы, мұндай жобаны жүзеге асыру арқылы «ҚазМұнайГаз» әлемдік трендке ілесіп отыр. Осылайша, Shell концерні ақпараттың үздіксіз ағынын құра отырып, нақты уақыт режімінде өлшеу, бақылау және басқаруды біріктіретін «Smart Fields» бағдарламасын 2004 жылы іске қосқан еді. 2017 жылға қарай Роснефть жасанды интеллект белгілері бар 2000 ұңғымаға ие болды. 2018 жылғы Accenture деректеріне сәйкес, қазір әлемдегі мұнай корпорацияларының 36%-ы Big Data технологиясын белсенді түрде пайдалануда, ал тағы 38%-ы оны алдағы жылдары енгізуді көздеп отыр.

ABAI-да ұсынылған цифрлық технологиялар ҚМГ бизнесінің барлық салаларында, соның ішінде тасымалдау мен өңдеуде сәтті қолданылып жатыр.