Цифровизация бизнес-процессов очень медленно проникает в нефтегазовую область. Не является исключением и сфера изучения пластовых флюидов. Совсем ещё недавно лабораторные исследования рассматривались некоторыми специалистами как научная работа, а анализ результатов исследований пластовых флюидов крупных месторождений был уделом целых институтов и множества докторов наук. Использование цифровых технологий значительно упростило использование законов физики для обоснования свойств и построения композиционных моделей флюида. Однако до полной автоматизации всех процессов, к сожалению, ещё далеко.

Если рассматривать крупные нефтегазовые компании, то, как правило, прогресс автоматизации здесь не ушёл дальше создания базы данных результатов исследования проб. В некоторых случаях эти базы данных не используются специалистами т.к. либо были спроектированы не верно, либо по причине того, что база данных – это лишь одно звено в цепочке процессов, необходимых для автоматизации. Недооценка сложности построения такой системы, а также решение только одной из задач влечёт за собой увеличение нагрузки на специалистов, т.к. старые «бумажные» методы частично продолжают работать там, где автоматизации так и нет.

Цифровизация бизнес-процесса «Пластовые флюиды» включает в себя пять важных задач:
1. Отбор проб флюида
2. Лабораторные исследования физико-химических свойств и состава флюида
3. Накопление, систематизация, хранение и извлечение результатов исследования флюидов
4. Анализ результатов исследований, обоснование начальных свойств флюида, рекомендации по доизучению
5. Математическое моделирование пластового флюида

Из всех этих задач, максимально полно автоматизирована только пятая задача, моделирование пластового флюида. На рынке существует много коммерческих симуляторов, использующих уравнение состояния. Но ни один из этих симуляторов не способен полноценно решать задачи первых четырёх пунктов.

Цифровизация процесса сбора промысловой информации является первоочередной. В настоящее время необходимо подготовить фундамент для такой автоматизации – создать удобный интерфейс для загрузки всей необходимой информации при отборе проб и цифровой регистрации проб, ещё на промысле. Впоследствии данная информация может стать доступна той лаборатории, которая будет проводить лабораторные исследования. Банк регистрации отобранных проб может быть доступен и контролироваться корпоративным центром компании.

В дальнейшем апгрейд аппаратуры на промысле позволит автоматически собирать всю необходимую информацию о замерах при отборе проб и загружать её в мобильный девайс (телефон, планшет, ноутбук) и регистрировать пробы в базе данных.

В настоящее время в лабораториях не используется специализированные программы, позволяющие вести деятельность лаборатории. Опыт внедрения некоторых LIMS, а все они требуют дополнительной доработки под нужды заказчика, в PVT лабораториях, показывает, что данные программы, как правило, используются параллельно с традиционными методами подготовки данных, что вызывает отрицательную реакцию у персонала лаборатории т.к. увеличивает нагрузку на сотрудников. Это вызвано отсутствием унифицированных методик проведения исследований, а также отсутствием профессионального лидера со стороны бизнеса, способного руководить разработкой такого пакета. Иногда специалисты лаборатории, а именно их привлекают как разработчиков со стороны бизнеса, сами не понимают конечную цель разработки. В итоге, без чёткой координации проекта со стороны бизнеса, ни один разработчик LIMS по определению не в состоянии сделать качественно новый инструмент работы лаборатории.

Для автоматизации работы лаборатории необходимо решить множество задач методического характера. Это касается стандартизации некоторых терминов и методик PVT исследований. Поэтому ещё до начала разработки такого программного обеспечения должны быть созданы современные методики PVT исследований и инструкции их выполнения на том оборудовании, которое имеется в лаборатории. К сожалению, очень часто, всё это отсутствует в лаборатории, либо созданные ранее документы являются изложением известных истин из литературы и не могут использоваться в качестве методик.

Cпецифика работы PVT лаборатории требует разработки не только специализированного пакета управления потоками работ лаборатории, но и разработки инструментов управления лабораторией и её жизнедеятельностью. Это реальность, в которой приходится работать заведующему лабораторией, т.к. в специфику работ лаборатории не хочет лезть ни бухгалтер, ни плановик, и даже склад имеет свою специфику. Одним из вариантов реализации всех потребностей лаборатории может быть продукт, имеющий уже все наработки по управлению предприятием (например, на базе продуктов «1С»). Однако объём доработок, необходимый PVT лаборатории, и стоимость дальнейшего обслуживания этих продуктов, вполне сопоставим со стоимостью разработки нового продукта, не обремененного старыми конструкторскими решениями.

Нельзя не остановиться на частом злоупотреблении некоторых лабораторий, заменяющих экспериментальные данные расчётными, по уравнению состояния. Это плохая практика, которая рано или поздно скажется на репутации лаборатории. Единственным выходом из данной ситуации является разработка внутренних нормативов, обосновывающих отсутствие необходимости в некоторых трудоёмких экспериментальных исследованиях для простых флюидов, а также использование программного обеспечения, ограничивающего сотрудникам лаборатории возможности фальсификации данных и использования расчётных методик.

Лаборатория должна работать как «завод», стандартно, вовремя и без сбоев, и с контролем выполнения всех операций. Эти задачи решаются цифровизацией всех процессов лаборатории с помощью специализированного ПО. Использование электронных таблиц (Excel) сотрудниками должно быть сведено к минимуму или исключено.

Одним из важнейших звеньев цепочки бизнес-процесса цифровизации пластовых флюидов является цифровой банк данных результатов исследований. В настоящее время существуют еще организации, где данные хранятся в бумажном и отсканированном виде, а также в виде электронных таблиц и текстовых файлов. В результате этого, например, для выполнения работ по анализу и обоснованию свойств флюидов, на сбор и систематизацию первичных данных требуется до 30% рабочего времени. При этом тратится время специалиста уровня эксперта, ввиду повышенных требований к квалификации для данной работы. С учётом того, что длительность работ только по одному объекту разработки может занимать от 2 до 6 недель, сбор материалов является затратной статьёй для компании. Кроме этого, существуют риски потери такой информации, хранят которую часто на обычных рабочих станциях, а местонахождение этой информации известно только некоторым специалистам.

Сложность оцифровки и загрузки в базу данных исторически накопленной информации по исследованию флюидов невероятно высокая. Не каждый специалист, работающий с анализами флюидами, порой может разобраться в результатах PVT исследований, выданных разными лабораториями. Параметры и названия экспериментов часто имеют разное написание, могут отличаться даже методики одного и того же эксперимента. Всё это может привести к неверному заполнению шаблона для загрузки данных в базу. Сбор данных с помощью шаблонов — это единственный способ оцифровки, применимый для PVT отчётов прошлых лет. Даже одна и та же лаборатория, в разные периоды времени, могла выдавать разную, по оформлению и наполненности, информацию в отчётах.

Так как эксперименты PVT являются сложными для структурирования элементами, проектирование базы данных также является не простой задачей. Неверная постановка задачи приведёт к невозможности использования базы данных. Сделанная правильно и наполненная историческими данными база, к сожалению, тоже является обузой для сотрудников, т.к. формат шаблона загрузки информации в базу данных не является унифицированным для современных PVT лабораторий, и он хорош только для загрузки исторических данных. И здесь снова встаёт вопрос цифровизации всего бизнес-процесса, когда лаборатория, создав новый «контент», в автоматическом режиме формирует и отправляет пакет информации о проведенных исследованиях, а база данных автоматически загружает этот пакет. В этом случае проблемы обновления базы данных полностью снимаются.

А автоматическая выгрузка исходных данных по флюидам с помощью всего одной кнопки, в формате, необходимом для представления в отчётах к ПЗ и в ПТД, является давней мечтой всех специалистов, и даже руководителей некоторых институтов. Гарантировать что будет только одна такая кнопка нельзя, но стремиться к сокращению трудоёмких операций, исключая попутно возможность допущения ошибок, необходимо.

Бесспорно, анализ и интерпретация накопленной информации о пластовом флюиде, является сейчас одной из самых актуальных, ввиду недостаточного количества и не высокой квалификации специалистов по флюидам, отсутствия общедоступных методик и утративших актуальность нормативов. Поэтому автоматизация используемых специалистами современных методов анализа данных о пластовом флюиде является неотъемлемой частью базы данных хранения результатов лабораторных исследований.

В настоящее время ни один анализ и обоснование свойств пластового флюида не должно проходить без композиционного моделирования на основе уравнения состояния. Создание конкурентноспособного композиционного симулятора – это сложная задача, попытки делаются и сейчас. В некоторых случаях не нужно изобретать велосипед, достаточно воспользоваться современными наработками, подключив уже имеющееся на рынке решения сторонних компаний, а скорее всего уже работающие и в самой нефтегазовой компании, к линейке продуктов бизнес-процесса «Пластовые флюиды». Здесь на первый план выходит возможности интеграции симулятора, запроектированные разработчиком этих симуляторов.