По прогнозам Международного энергетического агентства, мировой спрос на нефть в 2023 году вырастет до рекордных 101,9 млн баррелей в сутки, при этом 104,1 млн баррелей в сутки — это ожидаемое увеличение потребления нефти во всем мире к 2026 году.

Постоянно увеличивающийся спрос на нефть требует разработки трудноизвлекаемых запасов, улучшения и оптимизации существующих технологий, что невозможно без цифровых технологий. Актуальностью внедрения цифровизации в условиях России можно добавить и санкционную политику в отношении нашей страны. 

По наиболее актуальным исследованиям, проведенные в конце предыдущего года консалтинговой фирмой Accenture, 70% лидеров отрасли и 50% отстающих считают трансформацию всего предприятия важнейшим компонентом сохранения конкурентоспособности. При этом в глобальном опросе участвовали более 200 руководителей нефтегазовой отрасли.

При этом по данным консалтинговой фирмы McKinsey проведение комплексной цифровой трансформации в химических компаниях могут улучшить среднюю прибыль до вычета процентов, налогов, износа и амортизации (EBITDA) на 8,5–16,0 процентных пункта. В более ранних исследованиях Siemens (от 2017 года) показана схожая оценка эффективности от внедрения цифровизации — минимум 20%.

Компания, занимающаяся информационными технологиями BrilaSoft, в своем отчете видят преимущества от цифровой трансформации в нефтегазовом секторе в следующем виде: 

1. Снижение эксплуатационных расходов на 12–20%;

2. Сокращение незапланированных остановов на 15–25%;

3. Повышение эффективности НПЗ на 8–12%;

4. Улучшение здоровья, безопасности, защиты и окружающей среды на рабочем месте;

5. Повышение эффективности рабочей силы.

При этом, если руководствоваться более ранними исследованиями, проведенными в 2017 году Всемирным экономическим форумом, то в них утверждается, что до 2025 года цифровая трансформация в нефтегазовой отрасли может принести прибыль отрасли, ее клиентам и обществу в целом примерно на 1,6-2,5 трлн долларов. А В документе «Цифровая стратегия» приводится впечатляющая статистика McKinsey: открытые данные в нефтегазовой отрасли могут приносить от 240 до 520 миллиардов долларов в год. 

Мировая цифровизация нефтегазового сектора 

В настоящее время все ведущие нефтегазовые компании в мире основывают стратегию своего развития на использовании цифровой трансформации в качестве главного направления. Отрасль внедряет технологические процессы, так как цифровая трансформация является весомым конкурентным преимуществом, она способствует повышению рентабельности нефтегазовых компаний и увеличивает их устойчивость на рынке.

При всем этом по данным исследования MIT Sloan Management Review и Deloitte нефтегазовая промышленность на текущий момент занимает 14-е место из 18 секторов с точки зрения цифровой зрелости, намного уступая таким секторам, как телекоммуникации, СМИ или розничная торговля. Данное отставание делает данное направления привлекательным для развития.

Перспективы роста рынка цифровой трансформации в нефтегазовой отрасли по данным technavio будет расти в среднем на 16,56% в год с 2022 по 2027 год. Прогнозируется, что размер рынка увеличится до 58,66 млрд долларов в 2027 году.

С начала внедрения цифровизации отрасль расширила свой цифровой портфель и с каждым годом делает все бОльшие скачки. Использование искусственного интеллекта, машинного обучения, анализа данных, облачных вычислений и роботизированной автоматизации проложило путь к цифровой трансформации нефтегазовой отрасли. Основные направления применения цифровых технологий в нефтегазовой отрасли приведены в таблице 1 (таблица составлена на основании исследований: отчет Birlasoft 2022, отчет Birlasoft 2021, отчет McKinsey 2020, отчет McKinsey 2021, Статья Artificial intelligence in oil and gas upstream: Trends, challenges, and scenarios for the future.

Таблица 1. Направления для применения цифровизации

Цифровизация нефтегазового сектора в России

Об актуальности цифровизации и ее трансформации в нефтегазовой отрасли свидетельствует как общемировая ситуация, связанная с изменением цен на нефть и санкционной политикой в отношении России, так и необходимость разработки трудноизвлекаемых запасов нефти в условиях исчерпания эксплуатируемых месторождений и арктических проектов с использованием цифровых моделей. 

Одним из векторов цифровизации нефтегазовой промышленности является необходимость выработки трудноизвлекаемых запасов. По данным Минэнерго с 2017 по 2035 год доля их в структуре запасов РФ увеличится с 39 млн тонн до 80 млн. тонн в год.

Как отметил глава Минэнерго России: «Будущее нефтяной отрасли во многом связано с разработкой трудноизвлекаемых запасов». При этом Минэнерго намерено в 2023 году проработать вопрос стимулирования добычи трудноизвлекаемой и нерентабельной нефти за счет расширения применения НДД (налог на дополнительный доход), сообщил в марте 2023г министр энергетики Николай Шульгинов на итоговом заседании коллегии министерства.

В настоящее время основные отечественные нефтедобывающие компании постоянно внедряют цифровизацию:

• ЛУКОЙЛ: Цифровое развитие компании происходит в соответствии с «Информационной стратегией Группы «ЛУКОЙЛ» до 2030 года, включающую следующие программы: цифровые двойники, экосистема, цифровой персонал и роботизация;

• ПАО «Газпром нефть»: Политика цифровой трансформации осуществляется на всех этапах деятельности — от геологоразведки до реализации продукции. В 2019 году «Газпром нефть» «запустила более 150 новых цифровых инициатив и 10 программ цифровой трансформации»;

• ПАО «ТАТНЕФТЬ»: В настоящий момент цифровые технологии охватывают все процессы: сбор и обработку геолого-технологической информации; создание и актуализацию геолого-гидродинамических моделей, принятие решений по выбору оптимальных геолого-технических мероприятий (ГТМ) и их реализации;

• Комплексный план цифровизации компании является составной частью стратегии «Роснефть-2022», утвержденной в 2017 году. План включает такие программы, как: «цифровое месторождение», «цифровой завод», «цифровая цепочка поставок», «цифровая АЗС».

При анализе оценки уровня цифровизации нефтегазовой отрасли РФ на примере основных отечественных компаний (ПАО «Газпром», ПАО «НК «Роснефть», ПАО «Татнефть», ПАО «Лукойл») за период с 2008 по 2020 гг. выяснилось, что средний уровень их цифровизации не дотягивает до минимального значения, характеризующий положительность динамики: средняя оценка составила 4.02 % (минимальная — 2,28%, максимальная — 5,51%). Минимальное значение, характеризующее положительную динамику цифровизации – 5%

Динамика изменения оценки цифровизации приведена на рис. 1.

Патентная активность как показатель успешной инновационной деятельности

Для оценки инновационного развития нефтегазовых компаний из ТОП-10 была изучена их динамика патентования (общая и только цифровые патенты). Газпром был добавлен как лидер отечественной цифровизации (описано выше) для возможности сравнения с мировыми лидерами отрасли. На рис. 2 и 3 приведена динамика патентования общая и только цифровые патенты

Лидеры по патентованию (в т.ч. по цифровым патентам) являются China Petroleum, PetroChina Co. и Saudi Arabian Oil Co. Китайские компании очень часто являются лидерами в патентовании ввиду особенностей китайского законодательства. 

Компании Exxon Mobil Corp, Shell PLC, Total Energies SE, Chevron Corp имеют схожую по объему динамику патентования (в т.ч. цифровых патентов).

При этом Газпром опережает замыкающие ТОП-10 корпорации BP PLC, Marathon Petroleum Corp и Valero Energy Corp (хоть и не входит в ТОП 10)

Патентные войны в нефтегазовых компаниях

Цифровые технологии в наименьшей степени защищены от утери при переходе сотрудников из компании в компанию или прямом шпионаже.

Для оценки судебных споров по цифровым патентам в нефтегазовом секторе был проведен соответствующий поиск по ТОП-40 предприятий (по патентам, полученным не раньше 2003 года). Наиболее часто участвующие в патентных судебных разбирательствах можно отметить следующие: Schlumberger —  абсолютный лидер (14 судебных разбирательств), 3 у Chevron, по 2 у Saudi Aramco, Total Energies и BP, по 1 у Sinopec, Equinor, ENI, Energy Transfer Partners и Neste.

К сожалению детали дел — закрытая информация, но в открытом доступе найдено, что 2022 году лидер рейтинга Schlumberger Oil Services выиграла дело у ION Geophysical Corp в Верховном суде США о возмещении патентных убытков по 4-м патентам, позволяющим более эффективно проводить морские сейсморазведочные работы — присудило гонорар в размере 12,5 млн долларов и упущенную выгоду в размере 93,4 млн долларов.

Ниже приведены несколько примеров цифровых патентов, по которым были судебные споры.

• US7502771. Method, system and apparatus for generating decision trees integrated with petro-technical workflows

• US8620715. Method including a field management framework for optimization of field development and planning and operation

• US10895144. System and method for analyzing wellbore survey data to determine tortuosity of the wellbore using displacements of the wellbore path from reference lines

• US9140821. Ordered multipoint geostatistics simulation using non-symmetric search mask

• US8793111. Automated field development planning

• US8401832. Method and system for integrated reservoir and surface facility networks simulations

Выводы

Бум цифровизации нефтегазового сектора можно отнести к 2012-2013 годам (рис. 3: всплеск патентования как раз относится к этому периоду). Лидеры промышленности во всю внедряют цифровизацию и считают ее основным вектором развития промышленности. Но в настоящее время у данного направления еще очень большой потенциал (с точки зрения цифровой зрелости). Уже детально определены виды цифровых технологий, которые способны улучшить показатели (технические, производственные, экономические, экологические, безопасности) конкретных направлений нефтегазовой промышленности —  таблица 1 выше.   

Основным направлением развития цифровизации считают и основные нефтегазовые компании России. Однако их уровень не дотягивает до мировых лидеров: данные цифровой патентной активности (рис. 3) и результаты исследований только подтверждают друг друга. 

Как и в любой другой динамически развивающейся области кража технологий, а, тем более цифровых (которые в наименьшей степени защищены от утери), в нефтегазовой сфере является актуальной проблемой. Для возможной защиты цифровых технологий, способов работы с данными необходимо их патентование.