Нефтегазовая отрасль в течение последних нескольких месяцев переживает одно потрясение за другим. За это время рынок, впервые за всю его историю, успел столкнуться с отрицательными ценами на WTI, перепроизводством в размере совокупной добычи Саудовской Аравии и России, а также почти полным затовариванием хранилищ – трубопроводов, танкеров и цистерн. Над отраслью нависла угроза последовательного и структурного кризиса в долгосрочной перспективе, и сейчас мы видим определенные тенденции, вызывающие опасения. Чтобы сократить расходы и побороть последствия энергетического кризиса, ставка делается на искусственный интеллект (ИИ). О перспективах его применения в геологии и о том, как он используется сейчас знает все Виктор Русинович, геолог, разрабатывающий IT-технологии - специалист, которых в России, да и во всем мире, можно пересчитать по пальцам.
Впервые мысль о необходимости автоматизировать многие процессы в нефтегазовой отрасли пришла молодому геологу Русинович Виктору, когда он, будучи вчерашним выпускником университета, начал работать в компании Exxon Neftegas Limited, являющейся оператором проекта «Сахалин-1». На этом проекте с 2003 по 2017 год установлено 9 из 10 мировых рекордов по длине скважин. Самая мощная буровая установка в мире также создана специально для проекта «Сахалин-1».
Работа геолога подразумевает вовлечение в весь цикл жизни месторождений нефти и газа от его поиска до окончания разработки. Виктор участвовал во многих процессах, начиная от административных (подготовка и проверка отчетов) и заканчивая техническими (анализ особенностей геологического строения и планирование скважин). И отмечал рутинность многих процессов, монотонной работы, которой очень много. Один из таких «трудозатратных» видов деятельности – интерпретация сейсмики. И в этом случае ИИ, который сделает ее за человека, – спасение.
После ухода с проекта «Сахалин-1», Виктор решил связать свою профессиональную деятельность с новым увлечением – разработкой IT технологий в своей сфере. Так он стал одним из самых редких специалистов в мире: геологом, использующим полученные знания в программировании для автоматизации бизнес-процессов в нефтегазовой отрасли.Созданные им программы позволят компаниям заработать миллионы долларов. Более быстрое и детальное исследование особенностей геологического строения позволяет эффективно планировать программы бурения и разработки месторождений, а главное быстрее приступать к их реализации.
Один из этапов работы, а именно, поиск и выделение тектонических разломов, Виктору удалось автоматизировать и адаптировать ИИ для работы с полевыми данными низкого качества.
«Использование данной технологии в разы сокращает время работы геолога, - рассказывает Виктор Русинович, - На выполнение работы по трассировке разломов на площади 140 кв. км, может уходить от нескольких недель до месяца, в зависимости от качества сейсмики, опыта интерпретатора, сложности геологического строения и т.д. Разработанный мной ИИ справится с этой задачей менее чем за пять минут при использовании облачный вычислительных мощностей. Останется только проверить результаты интерпретации и при необходимости внести локальные правки.”
Разработанная Виктором нейросеть уникальна, она способна создавать детализированные кубы разломов обрабатывая сейсмические данные низкого качества. Для этого она использует алгоритмы имитирующие работу биологических зрительных систем и аналитического аппарата, которые позволяют ей выделять и трассировать разломы. А главное, она обучаема и после тренировки способна выделять, распознавать и классифицировать любые другие объекты, различимые на сейсмическом изображении, с каждым разом повышая качество интерпретации.
Сейчас опыт Виктора по использованию нейросети для интерпретации разломов активно используются для интерпретации сейсмических данных компанией «Транс Нафта Газдобыча», которая теперь тратит в десятки раз меньше времени на рутинную, но при этом очень важную работу. Что стало особенно актуально при выборе новых лицензионных участков, так использование нейросети позволило компании лучше понимать особенности геологического строения предложенных участков и выбрать наиболее отвечающий целям компании.
“ИИ может значительно повысить успешность геологических работ. В среднем только одна из трех поисковых скважин, находит нефть и газ, две другие оказываются непродуктивными. Причем внедрение новых технологий никак не сказалось на изменении этой закономерности. Дело в том, что к их появлению все “легкие” месторождения уже были найдены, и что бы как минимум поддерживать текущий процент успеха нам нужны новые технологии работы с данными, и ИИ может стать ей” – делится своим мнением Виктор Русинович. И уже занимается научными изысканиями в этом направлении.
Так же Виктор является аспирантом Института морской геологии и геофизики ДВО РАН. Вместе с коллегами-учеными работает над нейросетью, выполняющей AVO-анализ, который позволит быстро сканировать сейсмические кубы и определять наличие в них нефти и газа по геофизическим полям. Эта задача ещё более сложная, чем выделение разломов.
Сейчас Виктор работает над улучшением работы ИИ для трассировки тектонических разломов на сейсмических данных низкого качества. Большая часть сейсмических исследований была проведена до появления технологий позволяющих нам видеть детальные изображения строения недр, поэтому его разработки ИИ для работы с сейсмикой низкого качества особенно актуальны.
В перспективе – разработка ИИ для прямого преобразования сейсмических кубов в кубы петрофизических свойств (пористости, насыщенности, и пр.). Это может вывести моделирование месторождений нефти и газа на принципиально новый уровень в плане точности оценки запасов, их локализации в пределах месторождений и всего что с этим связано: гидродинамическим моделирование, планирование новых скважин, оценке рисков, планирования систем поддержания пластового давления и т.д.
Еще один перспективным направлением разработки и внедрения искусственных нейронных сетей является оптимизация параметров разработки для максимизации добычи нефти и газа текущим фондом скважин. Это поможет повысить эффективность разработки уже существующих месторождений.
Виктор Русинович своей уникальной разработкой уже внес значимый вклад в развитие целой отрасли. Оценку новых лицензионных участков, исследование уже разрабатываемых месторождений, большие региональные исследования теперь можно выполнять намного быстрее, эффективнее и детальнее при помощи искусственных нейронных сетей. Это серьезный шаг в будущее, который позволит нефтегазовой отрасли стать более рентабельной, а рынку - выйти на новый качественный уровень.
