CC BY
74
ВЛИЯНИЕ VR ТЕХНОЛОГИЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВА В
НЕФТЕГАЗОВОМ КОМПЛЕКСЕ
Ю.В. Вейс, канд. экон. наук, доцент Г.Д. Алфимов, студент
Самарский государственный технический университет (Россия, г. Самара)
DOI:10.24412/2411-0450-2023-5-1-79-83
Аннотация. В современной нефтегазовой отрасли использование передовых технологий играет ключевую роль в повышении эффективности производства. Виртуальная реальность (УЯ) стала одними из наиболее перспективных инструментов, которые способны преобразовать традиционные рабочие процессы и сделать их более эффективными и безопасными. Цель данной статьи состоит в исследовании влияния УЯ технологий на производственные процессы в нефтегазовой отрасли и определении их потенциала для улучшения производительности, сокращения времени работ и снижения операционных рисков. Статья описывает применение УЯ в различных сферах нефтегазовой отрасли, таких как обучение и симуляция, визуализация геологических данных, техническое обслуживание и ремонт, операционное управление и т.д. Конкретные примеры исследований и внедрений УЯ в нефтегазовой отрасли подкрепляют эффективность и ценность данных технологий.
Ключевые слова: VR технологии, нефтегазовый комплекс, технологическое развитие.
УЯ-технологии - это один из самых быстроразвивающихся сегментов информационных технологий, который находит своё применение в разных сферах, включая нефтегазовую отрасль Российской Федерации. Для этой отрасли виртуальная реальность стала не просто интересной игрушкой, но и мощным инструментом, который помогает значительно повысить эффективность и безопасность добычи нефти и газа.
Одним из главных направлений применения УЯ-технологий в нефтегазовой отрасли является обучение персонала. На нефтегазовых объектах часто возникают опасные ситуации, и для того чтобы предотвратить их, необходимо правильно обучать персонал, а также тестировать их знания и навыки. Традиционные методы обучения зачастую ограничены и не всегда могут полностью передать сложность и реалистичность ситуации. В этом случае УЯ-технологии предоставляют возможность создать виртуальное окружение, полностью повторяющее реальность, и позволяют обучать персонал в безопасных условиях. Также можно симулировать различные аварийные ситуации, чтобы дать
персоналу опыт работы в экстремальных условиях, которые могут возникнуть в процессе добычи нефти и газа. Это позволяет сократить затраты на обучение и повысить эффективность процесса.
Еще одно из направлений - это моделирование процессов. В нефтегазовой отрасли, процессы, связанные с добычей и переработкой нефти и газа могут быть сложными и опасными. VR-технологии позволяют создавать точные модели этих процессов, что дает возможность прогнозировать возможные проблемы и принимать меры по их устранению.
Основными тенденциями развития VR технологий в нефтегазовой отрасли Российской Федерации являются:
- Развитие технологии "Digital Twins" -создание точных цифровых двойников для представления реального объекта или процесса в виртуальном мире;
- Применение технологии VR для управления удаленными объектами и процессами;
- Развитие инновационных решений на базе VR, таких как обучение через VR-симуляции с помощью искусственного интеллекта;
- Использование VR технологий в экологическом мониторинге и управлении окружающей средой с помощью искусственного интеллекта;
Например, компания "Газпром нефть" использует VR-шлемы для обучения сотрудников работе на нефтяных месторождениях. Это позволяет снизить риски для персонала и обучить их процессам безопасной эксплуатации оборудования в реалистичных условиях. Такие же шлемы, используются для обучения сотрудников работе на высоте. С помощью таких шлемов можно смоделировать условия работы на высоте, например, на буровых вышках, и провести тренировки без риска для жизни и здоровья.
VR-технологии используются для планирования и визуализации проектов, например, при разработке месторождений. С их помощью можно создавать трехмерные модели местности, анализировать геологические данные и строить различные сценарии развития месторождения. Это позволяет сократить время и расходы на проектирование и строительство объектов, а также повысить точность прогнозирования результатов работ. К примеру, компания "Газпром нефть" использовала эти технологии для создания трехмерной модели месторождения Восточно-Мессояхского, которая позволила улучшить планирование процесса добычи и сократить затраты на ее осуществление.
А теперь хотелось бы поподробнее разобраться с технологией Digital Twins (Цифровые Близнецы) - это концепция создания виртуальных копий реальных объектов или процессов, которые позволяют моделировать их поведение в реальном мире. В контексте нефтегазовой отрасли, Digital Twins используются для создания цифровых моделей месторождений и нефтегазовых скважин. С их помощью, компании могут получать более точную информацию о текущих состояниях и поведении месторождений и скважин, что позволяет оптимизировать их работу и улучшить производительность. Кроме того, эта технология позволяет быстрее и точнее проводить анализ и прогнозирова-
ние, что существенно экономит время и ресурсы.
Одним из ярких примеров применения технологии Digital Twins в мировой нефтегазовой отрасли является проект компании BP, в рамках которого была создана цифровая модель месторождения Clair Ridge на севере Шотландии. Эта модель позволила компании определить расположение нефтяных и газовых месторождений, а также оптимизировать процессы добычи и эксплуатации в кротчайшие сроки. Digital Twins является одним из основных направлений развития нефтегазовой отрасли в современном мире. Ее применение позволяет улучшить качество и эффективность работы предприятий, а также значительно снизить риски и затраты на производство.
Цифровые двойники, являются одной из наиболее перспективных, развивающихся технологий в нефтегазовой отрасли России. Например, НПО "Центр" создало цифровую модель месторождения Бова-ненковское, которая позволяет проанализировать работу скважин, выбрать оптимальные режимы эксплуатации и прогнозировать добычу углеводородов.
Компания "ЛУКОЙЛ" также активно применяет технологию Digital Twins. В 2020 году она запустила проект по созданию цифровой модели месторождения "Верхнечонское". Кроме того, в России проводятся исследования в области Digital Twins, направленные на создание более точных и надежных моделей для предотвращения аварийных ситуаций на нефтегазовых объектах. В частности, в Московском государственном техническом университете нефти и газа имени Губкина разработана методика создания цифровых моделей для мониторинга и оптимизации производственных процессов на нефтегазовых объектах.
Таким образом, можно сделать вывод, что Digital Twins является важной технологией для нефтегазовой отрасли России, которая позволяет оптимизировать производственные процессы, увеличивать эффективность работы.
Также большим потенциалом в развитии на НГК является 3D-моделирование,
которым успешно пользуется компания «Лукойл». В частности, в Лукойле используют 3Б-моделирование с УЯ для проектирования скважин и подземных хранилищ, а также для оценки состояния оборудования и планирования технического обслуживания. С их помощью специалисты могут более точно определять геометрию объектов, исследовать их функциональные возможности и проводить виртуальные тесты.
Всё это сильно помогает ускорить процесс принятия решений и уменьшить количество ошибок в проектировании и производстве. В результате, компания может значительно сэкономить ресурсы и повысить качество своей продукции. 3Б-моделирование с применением УЯ технологий также позволяет быстро и эффективно обучать персонал, что способствует повышению квалификации и сокращению времени, затрачиваемого на обучение. Кроме того, это также может сократить расходы на обучение и повысить производительность труда сотрудников. В настоящее время «Лукойл» активно использует эти технологии и продолжает развивать свой опыт в этой области.
Еще одним из интересных примеров применения УЯ технологий в нефтегазовой отрасли России является обучение через УЯ-симуляции с помощью искусственного интеллекта. УЯ-симуляции позволяют создавать условия для обучения, которые в реальной жизни могут быть слишком опасными, дорогостоящими или просто невозможными. Например, специалисты Газпрома могут обучаться виртуальной практике ремонта оборудования, безопасному проведению сложных операций и т.д. Одним из ключевых элементов таких УЯ-симуляций является искусственный интеллект, который позволяет создавать более реалистичные сценарии и моделировать различные условия. Например, виртуальные модели могут изменяться в зависимости от разных параметров, таких как погода, температура, давление и т.д. Это позволяет специалистам улучшить свои навыки и более точно прогнозировать возможные риски в работе.
В совокупности УЯ-симуляции с искусственным интеллектом позволяют сократить время на обучение и снизить затраты на его проведение. Вместо того чтобы тратить время и ресурсы на традиционное обучение, специалисты могут проводить виртуальные уроки в любое удобное для них время и место. Интересно что, в 2020 году компания «Газпром» запустила проект "УК-профессия». Проект представляет собой набор ,обучающих УЯ-симуляций, разработанных специально для определенных профессий в газовой и нефтяной отрасли. С помощью УЯ-шлемов и контроллеров, участники могут воссоздать реалистичную среду производства и тренироваться в выполнении задач, которые могут возникнуть на производстве.
Например, для буровых работников доступна УЯ-симуляция бурения скважины, где они могут тренироваться в манипулировании буровой установкой и принимать решения в реальном времени. Для операторов компрессорных станций доступны УЯ-симуляции работы на компрессорной станции и управления оборудованием. Такой подход позволяет значительно повысить качество обучения, сократить время на подготовку кадров и уменьшить риски на производстве. Кроме того, проект "УЯ-профессия" от Газпрома может использоваться для переквалификации и обучения новых сотрудников, что помогает ускорить процесс интеграции новых специалистов в команду. УЯ-симуляции не ограничиваются только обучением персонала и созданием цифровых двойников оборудования. В некоторых случаях УЯ-технологии используются для создания интерактивных симуляций бурения скважин.
Этот проект позволяет создавать полностью интерактивные 3Б-модели месторождений, которые можно исследовать в УЯ-режиме. Пользователи могут перейти в режим "бурения скважины", где они могут управлять оборудованием и процессом бурения в реальном времени.
Такие симуляции позволяют не только обучать персонал и улучшать качество работы, но и сокращать время на бурение скважин и уменьшать вероятность возник-
новения аварийных ситуаций. Кроме того, сторождений VR технологии позволяют VR-симуляции бурения позволяют эконо- сократить время на обучение новых со-мить на затратах на физические модели трудников, улучшить точность оценки ме-месторождений и оборудования. сторождений и сократить количество оши-
В целом, применение VR технологий в бок при подготовке к работам. В результа-нефтегазовой отрасли России помогает те уменьшается количество непредвиден-увеличить производительность и эффек- ных затрат и увеличивается объем добычи тивность работы сотрудников, снизить за- нефти. Однако нужно понимать, что оте-траты на обучение и подготовку к работе, чественные технологии на данном этапе улучшить точность и скорость выполнения развития, всё ещё уступают западным ана-задач, а также уменьшить количество логам, а большинство и вовсе пишется на ошибок и непредвиденных затрат. Все это импортном ПО. Поэтому считаю целесо-в целом влияет на экономику предприятий образным продолжать развивать в НГК и отрасли в целом, повышая их конкурен- технологии виртуальной и дополненной тоспособность и прибыльность. Например, реальности. в сфере разведки и бурения нефтяных ме-
Библиографический список
1. Современное образование как открытая система (под ред. Н.Г. Ничкало, Г.Н. Филонова, О.В. Суходольской-Кулешовой). - Институт научной и педагогической информации РАО, «ЮРКОМПАНИ», 2012 г. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://base.garant.ru/58084938/7ysclidHi2r4ix7bc17526481 (20.04.2023).
2. Рузакова, О.А. Вопросы защиты интеллектуальной собственности в области технологий виртуальной и дополненной реальности (VR, AR) / О.А. Рузакова, Е.С. Гринь // Вестник Пермского университета. Юридические науки. - 2020. - № 49. - С. 502-523. - DOI 10.17072/1995-4190-2020-49-502-523. - EDN TPXKPD.
3. Актуальные проблемы и тенденции развития современной экономики: Сборник трудов международной научно-практической конференции, Самара, 16-17 декабря 2021 года / Отв. редактор О.А. Горбунова. - Самара: Самарский государственный технический университет, 2021. - 574 с. - ISBN 978-5-7964-2343-1. - EDN TPVLGP.
4. Гаврилов, С.В. Ar/VR технологии в нефтегазовом бизнесе / С.В. Гаврилов, И.Р. Фахуртдинов // Интеграция науки и образования в вузах нефтегазового профиля -2022. Передовые технологии и современные тенденции: Материалы Международной научно-методической конференции, Салават, 21-22 апреля 2022 года. - Салават: УНПЦ «Издательство УГНТУ», 2022. - С. 544-546. - EDN FWZLYM.
5. Родионов А.С., Жаринов Ю.А., Старцева Е.В., Суслов Н.С., Шишкина О.Ю. Программный комплекс обучения на основе технологий дополненной реальности // Электротехнические и информационные комплексы и системы. - 2021. - №2.
THE IMPACT OF VR TECHNOLOGIES ON PRODUCTION EFFICIENCY IN THE
OIL AND GAS COMPLEX
V.Yu. Vyacheslavovna, Candidate of Economic Sciences, Associate Professor
G.D. Alfimov, Student
Samara State Technical University
(Russia, Samara)
Abstract. In the modern oil and gas industry, the use of advanced technologies plays a key role in improving production efficiency. The objective of this article is to examine the impact of VR technologies on production processes in the oil and gas industry and determine their potential for enhancing productivity, reducing work time, and mitigating operational risks. The article describes the application of VR in various areas of the oil and gas industry, such as training and simulation, visualization of geological data, technical maintenance and repairs, operational management, and more. In conclusion, the article summarizes the findings and presents general conclusions about the influence of VR technologies on production efficiency in the oil and gas industry. The further development and adoption of VR technologies are seen as promising, as they can optimize work processes, increase productivity, and reduce operational risks in the oil and gas industry.
Keywords: VR technologies, oil and gas complex, technological development.
