Как объединить геологию и IT и модернизировать сферу нефти и газа в России. История успеха Виктора Русинович
Виктор Русинович – геолог, разрабатывающий IT технологии, он уверен, что будущее отрасли за использованием искусственного интеллекта (ИИ) для обработки геологической информации, которой с каждым годом становится все больше. Он работает в нефтегазовой отрасли всего 6 лет, но уже сотрудничал с такими известными компаниями, как Роснефть, Sakhalin Energy, Транс Нафта ГазДобыча. Но самым значимым этапом своей карьеры он считает работу в Exxon Neftegas Limited. Чтобы устроиться туда геологом, он прошел пятиступенчатый отбор с конкурсом 100 человек на место.
Exxon Neftegas Limited – это дочернее предприятие корпорации ExxonMobil, оператор проекта Сахалин-1, с 2003 по 2017 на проекте были установлены 9 из 10 мировых рекордов по длине скважины, планированием которых занимаются геологи. Они отвечают за главные вопросы: «Куда пробурить новую скважину?», «Как это сделать?», «Какие технологии надо использовать?», «Какие есть риски и на сколько они велики?» и многие другие. Чтобы ответить на них, Виктор выполнял подсчет запасов, оценку и локализацию остаточного потенциала, планирование траекторий новых скважин, оценку рисков и экономической эффективности проектов, сопровождал процесс бурения, интерпретацию особенностей геологического строения. Важность роли геологов трудно переоценить, ведь от их работы напрямую зависит успех нефтегазовых компаний.
Например, Виктор Русинович разработал программу бурения Восточного фланга нефтегазового месторождения Чайво. Сначала потенциал этой области был неопределенным из-за противоречивости геологической информации. Руководство сомневалось, стоит ли бурить еще одну скважину. Виктор провел всестороннюю исследовательскую работу, которая доказала нефтяной потенциал и послужила основой для разработки программы бурения, запланированной на 2025 год.
«Работа геолога очень похожа на собирание пазла, в котором не хватает 80% деталей. Единственная точная информация о строении и свойствах месторождений у нас есть только в точках, где пробурены скважины. Все, что между ними, а это зачастую километры пород, является неопределенностью. Нехватка точных замеров компенсируется большим объемом косвенных данных, например, замеров различных физических параметров: плотности, скорости прохождения волн, – рассказывает Виктор Русинович. – Моей задачей как геолога была интерпретация всей отрывочной информации и формирование целостной картины особенностей строения месторождений: качества коллектора и изменений его свойств по площади, его насыщения, наличия барьеров, влияния факторов добычи нефти и закачки воды и др. Когда эта часть работы выполнена, становится понятно, куда и как можно пробурить новые скважины. Причем проведение исследования участка месторождения не означает, что к этому не придется возвращаться в будущем. Появятся новые скважины, данные по добыче, и работу надо будет повторять».
Кроме того, Виктор Русинович участвовал в поиске причин повреждения нефтедобывающих скважин на месторождениях и оценивал возможность их восстановления. Осуществить ремонт вместо перебурения – это значит сохранить до 90 миллионов долларов для компании. Именно столько, по открытым данным, может стоить сооружение новой скважины на шельфе.
«Как только скважина начинает «вести себя странно», идут к геологу. Резкий рост притока воды, газ в затрубном пространстве, необычные образцы выбуренной породы – все это может быть сигналом поломки. Иногда ее можно устранить и вернуть скважину обратно в работу, а это значит сэкономить много денег для организации, – делится опытом Виктор Русинович. – Обычно резкое изменение соотношения нефти, газа и воды в притоке являются индикатором повреждения. К примеру, нарушением герметичности, из-за этого пластовая вода может начать попадать в скважину, она вместе с собой несет кусочки породы, а значит, можно попробовать узнать, в каком именно интервале поломка и на сколько она большая. Для этого образцы породы, которые попали в скважину, надо сравнить с образцами, собранными во время бурения».
Чтобы повысить эффективность работы с большими объемами геологических данных, Виктор Русинович стал активно изучать программирование. Оказалось, что многие процессы можно автоматизировать. В результате он стал уникальным специалистом – геологом, создающим IT технологии. Его решения в десятки раз сокращают трудоемкие процессы и увеличивают эффективность работы с геологической информацией.
Например, Виктор Русинович создал искусственную нейронную сеть для трассировки поверхностей тектонических разломов на кубах сейсмических данных. Это ему удалось благодаря освоению машинного обучения и алгоритмов компьютерного зрения. Те инструменты, с которыми Виктор познакомился, помогли ему автоматизировать процесс выделения тектонических разломов на сейсмических данных, отображающих строение недр. Выделение разломов является одним из ключевых процессов при изучении геологического строения месторождений, без которого невозможно планирование добычи нефти и газа. Раньше на такие задачи могло уходить несколько недель, а то и месяцев кропотливой работы, но благодаря инновационной технологии Виктора сейчас это занимает около 30 минут. Причем искусственный интеллект создает детальный куб разломов, точно следуя геометрии разломов на каждом изображении, и его скорость возможно еще увеличить. Кроме того, нейронная сеть успешно справляется с задачей выделения разломов даже на сейсмических данных низкого качества, для этого разработан отдельный алгоритм двойной обработки изображений, который обеспечивает высокий уровень качества интерпретации информации. Данную технологию уже использует российская компания Транс Нафта ГазДобыча.
Также Виктором была создана программа для автоматизации расчета прогнозов добычи нефти и газа, которая учитывает ограничения и особенности эксплуатации скважин и оборудования на месторождениях. Она появилась в результате дискуссии с коллегой, от которого Виктор узнал о сложности выполнения данной задачи. Оказалось, что весь процесс можно свести к алгоритму, который возьмет на себя рутинные расчеты и выдаст готовый результат. Причем его можно получить очень быстро – всего за несколько минут вместо нескольких дней. Алгоритм настроен на максимизацию добычи нефти и дает параметры эксплуатации скважин, при которых она достигается, а риск ошибок в расчетах устраняется.
Прогноз добычи является крайне важным для нефтегазовых компаний. На его основе заключаются новые контракты, планируются буровые работы, принимаются инвестиционные решения. Раньше он составлялся отделом разработки месторождений, но при этом не учитывались ограничения наземной инфраструктуры по обработке попутного газа и требования по охране окружающей среды и эффективному недропользованию. Это приводило к неточностям или большим трудозатратам, когда все факторы пытались вносить вручную.
Сейчас благодаря инновационной технологии Виктора Русинович менеджмент компании имеет более точный прогноз добычи нефти и газа по каждому месторождению и может принимать более взвешенные решения. Данная программа используется на проекте Сахалин-1 и ее адаптированная версия применяется компанией Транс Нафта ГазДобыча.
«С каждым годом объем информации, доступной геологам и другим специалистам, увеличивается. Это глобальный тренд, но с момента начала интерпретации информации в специализированных программах мало что поменялось. Уже сегодня нам при изучении месторождений приходится расставлять приоритеты, каким данным уделить больше времени, – рассказывает Виктор Русинович. – Я занимаюсь созданием новых инструментов для работы с геологической информацией, потому что уверен, что рутинные операции должны выполнять компьютеры».
На сегодняшний день Виктор Русинович является признанным экспертом нефтегазовой отрасли, к которому часто обращаются за мнением по поводу значимых для индустрии событий с просьбами оценить их последствия и влияние. Его экспертные комментарии публиковались в РБК, Московском Комсомольце, Рамблер Финанс, Риамо, Sm.news, rupor. pro и других рейтинговых и значимых СМИ. После выхода статей об IT технологиях, созданных Виктором, он был приглашен в экспертное жюри конкурса «Время инноваций». Это премия за лучшие проекты и практики по внедрению, разработке и развитию инноваций в различных категориях.
Разработкой новых технологий и методик Виктор увлекся, еще когда был студентом. Во время исследования нефтегазоносного потенциала юго-восточной части Сахалинского шельфа он создал свою методику совмещения детерминистического и стохастического подходов для выявления наиболее перспективных площадей. Это позволило сократить площадь геолого-разведочных работ в 30 раз.
Важным аспектом исследовательской работы Виктор Русинович считает обмен опытом со своими коллегами на конференциях. Это позволяет не только рассказать о своих достижениях, но и узнать о разработках других ученых, а также обсудить с ними будущее науки. С 2017 года Виктор Русинович выступил на 10 конференциях, в том числе 5 международных. Его методика выявления перспективных нефтегазовых площадей, использованная на Сахалине, получила высокую оценку коллег-ученых и была удостоена диплома III степени на Международной конференции «Нефть и газ – 2018» , которая является одной из наиболее значимых и авторитетных в отрасли.
«Важнее работы с коллегами может быть только обучение будущего поколения геологов. Мне очень нравится проводить лекции в Сахалинском государственном университете, куда меня иногда приглашают, – рассказал Виктор Русинович. – Студенты всегда задают много вопросов – это важное качество для будущих профессионалов. В процессе поиска ответов на вопросы и происходит исследование недр, а также создаются технологии для этого».
Сейчас Виктор Русинович продолжает развивать и внедрять цифровые решения, направленные на повышение эффективности работы с геологической информацией. Он занимается улучшением искусственного интеллекта для трассировки тектонических разломов, настраивает параметры сети для повышения качества интерпретации разломов на сейсмических данных низкого качества. Кроме того, разрабатывает искусственный интеллект для конвертации кубов сейсмики в кубы петрофизических свойств пластов: пористости, проницаемости, нефтенасыщенности. Это позволит строить точные модели геологического строения в десятки, если не сотни раз быстрее, точнее считать запасы, лучше планировать программы бурения и разработки месторождений.