Согласно прогнозам отраслевых аналитиков, в ближайшие время использование цифровых двойников станет нормой в промышленности. Концепция «умного месторождения» предполагает создание виртуальной копии нефтегазового месторождения – цифрового двойника, синхронизированного с данными реального времени. Такие модели строятся на основе интернета вещей (IIoT) и анализа больших данных: с помощью сенсоров собирается информация о давлении, температуре, дебите и других параметрах на скважинах и в трубопроводах. Цифровой двойник «считает» вероятность износа узлов и отказов, предупреждая операторов при критических показателях. Это не только помогает вовремя устранять потенциальные поломки, но и оптимизировать режимы бурения и добычи — в результате добыча может вырасти на 20–25%, а непроизводственные простои сократиться почти вдвое.
В нефтегазовой отрасли цифровые двойники приносят сразу несколько ощутимых преимуществ. Мониторинг буровых установок и платформ позволяют контролировать работу оборудования из офиса, а выезды на месторождения сводятся к минимуму. А благодаря моделированию и прогнозированию можно выявлять и устранять потенциальные аварийные ситуации до их проявления, что сокращает затраты на ликвидацию последствий и экологические риски. Аналитические модели подбирают оптимальные режимы работы скважин и сетей, что увеличивает общий выход нефти и газа. Цифровые двойники в реальном времени отслеживают состояние оборудования и рассчитывают срок его ресурса, предупреждая технологов о необходимости ремонта ещё до критического отказа. А интеграция данных в единые цифровые платформы объединяют геологические, технологические и инфраструктурные данные месторождения, упрощая комплексный анализ и ускоряя принятие решений.
Практический опыт подтверждает эти преимущества. Так, специалисты Новопортовского месторождения «Газпром нефти» на Ямале с помощью цифрового двойника ускорили бурение фишбоновской скважины на 23%, что стало рекордом скорости бурения для «Газпром нефти» в ЯНАО. А на Восточном участке Оренбургского месторождения «Газпромнефти» ожидают экономический эффект в 3,3 млрд руб. к 2030 году.
Нефтегазовая компания British Petroleum начала глобальное внедрение цифрового двойника в своих производственных системах в 2017 году. Система APEX создает виртуальные модели всех производственных систем, позволяя планировать изменения и вмешательства в цифровом двойнике перед применением в реальном мире. В первый год реализации компания смогла произвести дополнительно 30 000 баррелей нефти. Оптимизационный анализ, который раньше занимал более дня, теперь выполняется за 20 минут.
Компания Shell использует платформу цифровых двойников для проектов глубоководной добычи, что позволяет ускорить реализацию проектов. Компания использует технологию цифровых двойников для контроля и регулирования плавучих платформ, что позволяет предвидеть неисправности до их возникновения и облегчает стратегическое планирование технического обслуживания. В контексте плавучего завода по производству сжиженного природного газа (FLNG) внедрение системы цифровых двойников позволило избежать возможных перерывов в работе и тем самым сэкономить миллионы непредвиденных расходов на техническое обслуживание в год.
Еще одна корпорация, использующая технологию цифровых двойников, — Chevron. Организация внедрила системный подход к сбору данных с датчиков, встроенных в оборудование, расположенное на нефтедобывающих и нефтеперерабатывающих предприятиях. Искусственный интеллект обрабатывает собранные данные и предупреждает о возможных неисправностях, что позволяет ежегодно экономить миллионы долларов. Применение искусственного интеллекта в буровых работах позволило Chevron повысить эффективность бурения на 30% и одновременно снизить эксплуатационные расходы на 25%.
По мнению Алексея Николаевича Чернякова, кандидата философских наук, доцента кафедры информационных технологий Факультета информационных технологий и анализа больших данных Финансового университета при Правительстве Российской Федерации, цифровая трансформация нефтегазового производства меняет сам подход к разработке месторождений. Вместо фрагментных решений инженеры получают сквозную аналитическую картину, основанную на моделировании и машинном обучении. Так, в проекте «Интеллектуальное месторождение» ЛУКОЙЛа используется автоматизированная система, охватывающая более 350 тыс. технологических параметров. Она позволяет максимально эффективно контролировать работу скважин и выбирать оптимальные режимы эксплуатации. В результате отрасль получает значительно более надёжный инструмент управления процессом добычи.
Таким образом, цифровые двойники становятся ключевым элементом модернизации нефтегазовой отрасли. Компании не рассматривают их как дань моде, а как инструмент конкурентной борьбы и роста надёжности производства. В перспективе подобные решения обещают сделать добычу более предсказуемой и эффективной, особенно на сложных и удалённых месторождениях. Особенно актуально это для освоения шельфовых, арктических и трудноизвлекаемых запасов, где непредвиденные простои и аварии обходятся особенно дорого. По прогнозам аналитиков, число «умных» проектов будет расти, что позволит добиваться ещё большей отдачи в нефтегазовой отрасли.