Нефтегазовый сервис, как известно, осуществляет технологическое обеспечение нефтегазодобычи, а потому технологическая независимость в стратегическом секторе промышленности и экономики представляет принципиальную важность для руководства государства. Участники совещания в Совбезе также высказались за создание открытой единой информационной системы разработки различного программного и аппаратурно-технического обеспечения, позволяющей осуществить совместимость и интегрирование с программно-аппаратными комплексами, используемыми в области ТЭК. Компания «Союзнефтегазсервис» является основным исполнителем по государственному контракту на выполнение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в рамках реализации научно-технической программы Союзного государства «Исследования и разработка высокопроизводительных информационно-вычислительных технологий для увеличения и эффективного использования ресурсного потенциала углеводородного сырья Союзного государства» («СКИФ-НЕДРА»), утвержденной Постановлением Совета Министров Союзного государства. Соисполнителями по контракту также стали ООО «Газпром георесурс», ООО «Центра анализа сейсмических данных МГУ имени М.В.Ломоносова», ООО «ГЕОЛАБ», ЗАО «РСК Технологии», ИПМ им. М.В. Келдыша РАН, ООО «Научно-исследовательский центр суперЭВМ и нейрокомпьютеров», АО «ОТ-ОЙЛ» и МСЦ РАН.
В 2015 году был дан официальный старт совместному российско-белорусскому проекту «СКИФ-НЕДРА», который предполагает поэтапное развитие суперкомпьютерных технологий. Ожидается, что в результате выполнения программных мероприятий будет получено 29 образцов программных продуктов, в том числе 19 превосходящих аналогичные мировые разработки, создано до двух тысяч новых рабочих мест. Ученые и специалисты разработают не менее 10 технологий, соответствующих мировому уровню, новизна которых будет подтверждена не менее чем 21 патентом и другими авторскими документами. Интересным является также и тот факт, что в рамках совместного российско-белорусского проекта будет построен крупнейший на территории России и Белоруссии ЦОД. ЦОД оказывают дополнительные услуги по высокопроизводительным вычислениям, в том числе и в масштабах реального времени, позволяющим рассчитывать вариации прогноза геологических, гидродинамических и геомеханических моделей. В соответствии с программой будет разработано специализированное ПО и появятся опытные образцы суперкомпьютеров «СКИФ-Гео» в двух базовых конфигурациях. Первая конфигурация будет использоваться в качестве коллективного дата-центра, она получила называние «СКИФ-Гео-ЦОД». Вторая конфигурация будет использоваться для отдельных отраслевых компаний, учебных заведений и исследовательских центров, она была названа «СКИФ-Гео-Офис». У второй конфигурации будет предусмотрен также мобильный вариант «СКИФ-Гео-Поле» для полевых работ.
Главной целью российско-белорусской программы «СКИФ-НЕДРА» является исследование и разработка высокотехнологичного, инновационного инструмента, предметно-ориентированных суперкомпьютерных технологий, включая высокопроизводительные ЭВМ «СКИФ-ГЕО» и комплект прикладного программного обеспечения обработки и моделирования геолого-геофизических данных «ПО СКИФ-НЕДРА». «Они обеспечивают увеличение эффективности поисков, разведки, разработки и использования ресурсного потенциала минерально-сырьевой базы государств-участников Союзного государства. Достижение цели содействует обеспечению энергетической и технологической безопасности государств-участников Союзного государства, — подчеркивает Игорь Мельников. Надо отметить, что внедрение инновационных технологий происходит с использованием открытых стандартов Energetics. Семейство XML-стандартов – это платформа для создания единого информационного пространства для бурения и ремонта, для работ по добыче, оптимизации и передачи отчетов, для геологического и гидродинамического моделирования». Одним из несомненных преимуществ использования высокопроизводительных вычислений в нефтегазовом бизнесе является возможность удаленно, но в режиме реального времени следить за развитием ситуации на производственных объектах. Удаленный доступ при кросс-моделировании представляет собой облачное хранилище данных. Контролировать расчет постоянно действующей геолого-гидро-геомеханической модели может удаленный специалист через программу визуализации данных. Цель создания центра удаленного мониторинга — повышение эффективности процесса строительства скважин и ГТМ на месторождениях ПАО «Газпром» путем обеспечения оперативности, своевременности и оптимальности управленческих решений.
Современным подходом в области удаленного мониторинга является создание многоцелевого центра удалённого мониторинга, включающего в себя оперативный (ситуационный) модуль, аналитический модуль, модуль геолого-технологического мониторинга и кросс-моделирования. Принципы, заложенные в идеологию данного центра, позволяют реализовать своевременную беспрепятственную передачу необходимых потоков агрегированной, расчетной и аналитической информации на все уровни управления строительства скважин для принятия управленческих решений. Экономическая эффективность создания центра выражается в снижении капитальных затрат за счет оптимизации процесса строительства скважин и ГТМ. В настоящее время «Газпром» поддерживает и другие инновационные проекты. К примеру, передовые технологии использовались в работах на Использование передовых технологий на Ковыктинском ГКМ. – это уже далеко не первый опыт для «Газпрома». Так, по данным ООО «Газпром Добыча», в 2012 году на Ковыктинском месторождении была впервые применена технология гидравлического разрыва пласта, которая позволила в несколько раз увеличить объемы добычи углеводородов. Для решения новой задачи по геомеханическому моделированию Ковыктинского месторождения руководство «Газпрома» приняло решение привлечь использовать технологию управления жизненным циклом нефтегазового месторождения «Унофактор». Данная технология, разработанная «Союзнефтегазсервис» в 2011 году, позволяет создавать базовые геомеханические модели месторождения, а также осуществлять удаленный мониторинг разработки скважин в режиме реального времени, что является очень важным при разработке месторождения. Система интерактивного управления жизненным циклом нефтегазового месторождения, примененная на Ковыктинском месторождении, объединила и скоординировала разнонаправленные информационные потоки в масштабах всего месторождения, позволяя не только фиксировать все изменения, но и оперативно моделировать несколько разных сценариев влияния управленческих решений на ситуацию, как по отдельным сегментам, так и в масштабе всего месторождения.
Специалистам ПАО «Газпром» и дочерних предприятий (ООО «Газпром георесурс», ООО «Газпром добыча Иркутск», ООО «Волго–УралНИПИгаз») с одной стороны и НПО «Союзнефтегазсервис» с партнерами, с другой стороны, удалось выстроить эффективную работу, в основе которой — одинаковое видение ключевых проблем разработки Ковыктинского месторождения, его геологических особенностей и дальнейших перспектив развития. Для проведения 1D геомеханических расчетов всего было выбрано 33 из 55 скважин. Были составлен оптимальный алгоритм работы программного модуля «ГИС-литология», произведены математические расчеты статических упругих моделей горных пород для выбранных скважин на основании данных тестирования керна и ГИС, расчеты прочностных параметров горных пород для выбранных скважин, составлены алгоритмы расчета калибровки порового давления и напряжений по скважинным данным. Были построены 3D модели механических свойств Ковыктинского ГКМ, позволяющие наглядно оценить такие технические параметры, как, например, угол внутреннего трения, скорость продольных и поперечных волн, статические модули сжатия, сдвига и др. Были построены модели по всем 33 скважинам Ковыктинского ГКМ, разработана базовая модель механических свойств. В результате выяснилось, что структурный каркас месторождения состоит из 7 устойчиво прослеживаемых сейсмических горизонтов. Кроме того, был составлен прогноз пластового давления по комплексу геолого-геофизических данных месторождения.
Для трехмерной визуализации сейсмических, геологических, геолого-геофизических данных была использована программа 3DeepView, разработанная специалистами НПО «СНГС» на базе современной библиотеки Open Inventor (FEI), обеспечивающей уникальные возможности работы с экстремально-масштабными и высоко-детализированными моделями. При этом в зависимости от вычислительной мощности рабочего места поддерживается адаптивная детальность изображения. Есть и перспективы дальнейшего развития в рамках проделанной работы. Например, степень детальности и достоверности полученных 3 D моделей может быть существенно повышена при наличии 3D сейсморазведки и выполнении инверсии. Таким образом, в результате проделанной работы была создана базовая геомеханическая модель Ковыктинского месторождения. Как показывает опыт Ковыкты, импортозамещение в области программного обеспечения не только возможно, но и в ряде случаев представляет собой универсальный путь развития предприятия, основанный на использовании высокопроизводительных вычислений.