Беспилотники, цифровые двойники и геологические обнажения
Всем привет! Меня зовут Марат. Я занимаюсь внедрением новых технологий для поиска нефти: от беспилотников до искусственного интеллекта и софта. Живу и работаю в Петербурге, но часто бываю в командировках на месторождениях по всей России. Я расскажу о том, как за один день посетить несколько цифровых центров «Газпром нефти» и успеть на полигон в Ленобласти, где мы проводим съемки геологических обнажений. Поехали!


День ожидается насыщенный. Для этого нужен хороший заряд энергии.
Встаю пораньше, чтобы успеть на утреннюю пробежку и небольшую зарядку.
По плану пять километров трусцой и небольшая растяжка на набережной Финского залива.
Петербург — один из красивейших городов мира. А Финский залив для меня — место силы: масштабное, свободное и со своим характером. Испытывает бегунов вроде меня на прочность ветрами и осадками.
Сейчас середина осени. Последние теплые деньки. Совсем скоро сменю пробежки на домашнюю зарядку и походы в спортзал.
В начале года я пробежал свой очередной марафон «Дорога жизни». Тренировки, бег и футбол с коллегами — мой рецепт бодрости и борьбы со стрессом.
После пробежки — контрастный душ и завтрак. Планирую день. Сегодня предстоит посетить сразу несколько технологических центров «Газпром нефти» в Санкт-Петербурге и успеть на полигон Саблино в Ленинградской области, где уже около 100 лет практикуются начинающие геологи. Здесь наша команда Центра технологий беспилотных авиационных систем снимает рельеф с беспилотника. Ниже расскажу об этом подробнее.
Здоровый завтрак от любимой жены.
Первая встреча состоится в «Цифергаузе» — так называется центр, где работают специалисты по разработке и внедрению цифровых решений «Газпром нефти».
Пробки — время допланировать то, что не успел утром.
Я не похож на «классического» геолога. У меня нет пропахших кострами и тайгой свитеров, гитары, лопаты и даже компаса.
Я окончил геологический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова. Второе образование — геофизическое. Оно связано с исследованием строения планеты и свойств пород через анализ физических полей — электрического, гравитационного, упруго-волнового, магнитного и других.
Сегодня первыми на новые участки для поиска нефти чаще всего заходят беспилотники для электро-, грави- и магниторазведки. Роль человека остается ключевой, но в основном на уровне принятия решений. Моя работа требует знаний не только в геологии и геофизике, но и в сфере IT. Чтобы расти в профессии, нужно иметь базовое техническое образование и постоянно развиваться. «Цифергауз» — как раз центр компетенций «Газпром нефти» в сфере IT.
По работе часто езжу в «Цифергауз» и всегда с большим удовольствием, так как этот офис занимает часть исторического острова Новая Голландия.
200 лет назад здесь располагались склады древесины, кузница и даже морская тюрьма. Сегодня «Новая Голландия» — общественное пространство, где недавно открылся целый технологический корпус для петербургских айтишников. Там собирают роботов, печатают на 3D-принтерах, работают с беспилотниками и создают промышленные гаджеты. Отсюда технологии разлетаются по всей стране: от месторождений Арктики до Дальнего Востока.
Внутри исторического здания суперсовременное пространство.
Сейчас на острове в центре Петербурга работают более 300 разработчиков.
Наш офис расположен в здании с названием «Дом 12». В интерьерах объединены исторические детали и дизайн современного офиса.
В том же здании «Газпром нефть» открыла галерею цифрового искусства «Цифергауз». Там проходят футуристичные выставки лучших медиахудожников со всего мира. И главная фишка — вход абсолютно бесплатный, но нужно предварительно зарегистрироваться.
Миссия галереи — сделать лучшие арт-проекты из мира медиаискусства доступными для всех. Кто не был — рекомендую!
Наш офис закрыт для «внешних гостей». Только иногда здесь устраивают дни открытых дверей для детей сотрудников. Зато на первом этаже работает галерея цифрового искусства, куда может зайти каждый.
Я работаю в дирекции по геологоразведочным работам и развитию ресурсной базы «Газпром нефти. Основной офис расположен на Синопской набережной. У нас действует принцип мобильного рабочего места: я могу залогиниться под своим именем и зайти на свой рабочий стол с любого компьютера в офисах компании в любом городе. Это удобно, когда постоянно в командировках.
Мое рабочее место в «Цифергаузе».
Работаем в опенспейсе.
Я работаю в команде, и нам нужно постоянно обмениваться идеями и рассказывать друг другу о проектах, над которыми сейчас трудимся.
Обсуждаем статус по цифровым и IT-проектам в геологоразведке. Эта встреча у нас проходит дважды в неделю.
Следующая встреча по плану в НТЦ — Научно-техническом центре «Газпром нефти». Я состою в рабочих группах по проектам, связанных с разработкой оборудования для анализа свойств подземных пород и софта для моделирования геологических процессов. Наверное, звучит непонятно? Ниже расскажу подробнее.
Дорога от «Новой Голландии» до НТЦ занимает около 15 минут.
Научно-технический центр — «мозг» блока разведки и добычи «Газпром нефти», здесь координируют все научные проекты компании. Разрабатывают цифровые модели месторождений, проводят сложные математические вычисления и моделируют процессы нефтедобычи.
Вместе с коллегами мы создаем комплекс, который сможет оперативно получать данные об интересующих нас пластах на глубине пары километров. Давление, температура недр, содержание газа, воды и примесей в сырой нефти, ее вязкость. Вся эта информация нужна, чтобы понять, как дальше разрабатывать месторождение и добывать нефть. Сейчас прототип нашего оборудования уже тестируется на пилотных скважинах в Западной Сибири.
В НТЦ находится Центр управления бурением «ГеоНавигатор».
Отсюда круглосуточно контролируется строительство самых сложных скважин компании на Ямале, в Якутии, Югре, на шельфе, в Ираке и Сербии.
«ГеоНавигатор» — аналог центра управления полетами. Только наши «корабли» направляются не в небо, а в недра. В зале установлены огромные экраны, на них — десятки графиков, которые показывают ход и условия бурения скважин.
Мы заходим в центр ради экранов во всю стену — на них коллеги презентуют новый софт для геологического моделирования «Геомейт». Эта система в десятки раз ускорит анализ геологической информации: от исследования нового участка до организации процесса добычи с помощью искусственного интеллекта.
Геологоразведка — не только про работу в поле, но еще большие данные. Наш «Геомейт» анализирует петабайты информации, собранной геологоразведчиками (1 петабайт — это почти 3,5 года круглосуточной видеозаписи Full HD). Это будущее, которое уже наступило, геологический искусственный интеллект.
Обедаю в НТЦ. Здесь открылось Drive-кафе — по аналогии с пунктами питания на заправках компании. Между собой прозвали все эти офисные кафешки «заправками».
Обедаем с коллегами в кафе в офисе.
Возвращаюсь в Новую Голландию для сборов перед поездкой на полигон в Саблино.
Редкое зрелище — почти нет посетителей. Обычно в «Новой Голландии» не протолкнуться. Пусто бывает лишь в рабочие часы по будням.
Молодежь играет в баскетбол.
Беспилотники применяют для мониторинга инфраструктуры месторождений и доставки грузов. Например, в Западной Сибири испытали беспилотный вертолет: он перевез более 100 кг груза на расстоянии свыше 130 км. Такие тяжелые дроны нужны для доставки оборудования и материалов на удаленные объекты. Допустим, на месторождения в ямальской тундре или на Васюганских болотах в Томской области. Дороги к ним есть только зимой, когда зыбкая поверхность замерзает. Летом на такие промыслы можно добраться лишь по воздуху или по рекам.
Тот самый беспилотный вертолет.
Наша служба использует беспилотники для проведения электро-, грави- и магниторазведки. Дроны оснащаются оборудованием для измерения магнитного поля, силы притяжения и электрического сопротивления недр. Все эти «маячки» помогают в поиске углеводородов.
Перед запуском беспилотника с оборудованием для магнитометрической съемки.
Беспилотники позволяют вести геологоразведку до 10 раз быстрее, чем с земли, и в два раза дешевле, чем привлечение самолетов и вертолетов, которые подходят для проведения тех же видов геологоразведки с воздуха.
Собираемся в дорогу. «Газпром нефть» использует и испытывает множество разных беспилотников. Есть совсем маленькие, которые помогают с инвентаризацией на складе. А есть похожие на самолеты «тяжеловесы» для масштабных исследований, в том числе в сложных погодных условиях.
Берем с собой аккумуляторы, карты памяти и спецодежду — она обязательна при любых полевых работах, по гражданке не получится. Выезжаем.
Пункт назначения — Графский склон в Саблино, южнее Петербурга. Время в пути — около часа. Название склона связано с графом Толстым: его усадьба находилась наверху, над обрывом, а внизу расположена пещера Графский грот. Саблинские пещеры — искусственные, большая часть была создана до начала XX века. Здесь добывали кварцевый песок, его используют для производства стекла.
Работы проводим на склоне в Саблино. Зимой, когда склон покрывается льдом, здесь тренируются альпинисты. Летом в Саблино практикуются студенты-геологи.
Одна из песчаных пещер Графского склона. Мой коллега Назар с пультом от беспилотника.
Геологические обнажения — это участки выхода на поверхность горных пород. В Саблино из-за эрозии берега реки Тосны можно своими глазами увидеть этот разноцветный «пирог» из геологических наслоений.
Это место для испытаний мы выбрали не просто так. На берегу Тосны есть живописный обрыв, геологическое обнажение песчаника и грот. Наверняка вы замечали, когда строят дороги и копают котлованы для фундамента домов, становится видно, как геологические породы образуют слои разного цвета. Это и есть геологические обнажения: мы видим то, что наслаивалось на поверхности миллионы лет.
Похожие слои разных пород находятся в недрах земли, только мы их не видим. Узнать, как залегают полезные ископаемые, можно двумя способами: либо пробурить скважину глубиной несколько километров, достать кусок породы и изучить его, либо найти аналогичные породы, но только открытые, то есть геологические обнажения. Так мы создаем базу геологических обнажений, чтобы точнее прогнозировать залежи нефти.
С помощью обычного дрона мы фотографируем разрез геологического пласта вдоль берега реки Тосны и фиксируем координатные точки снимаемых участков рельефа.
Все фото мы загрузим в специальную программу, в которой строим трехмерную модель разреза. При сравнении с геологическими обнажениями из других регионов мы выявим закономерности в строении недр.
В Ленобласти мы, конечно, не ожидаем найти нефть. Однако созданная нами модель поможет как в поиске закономерностей между пластами, так и в обучении будущих геологов.
Дрон запущен. Чтобы качество съемки было выше, снимаем с разных ракурсов и под разными углами. Управлять беспилотником важно плавно, без опыта не обойтись.
В компании есть должность оператора беспилотного воздушного судна. «Газпром нефть» запустила в ИТМО магистратуру по профессиональной подготовке разработчиков и операторов беспилотного транспорта. Обучение идет два года, а выпускникам предлагают работу в крупнейших компаниях, в том числе у нас. Магистранты изучают программирование, принципы организации киберфизических систем, управление и архитектуру беспилотных аппаратов, информационную и промышленную безопасность в эксплуатации.
Так выглядит цифровая модель обнажения (DOM — digital outcrop model), которая получилась в результате наложения десятков фотографий и пространственных точек по результатам высотно-лазерного сканирования.
А это фрагмент модели, показывающий один небольшой участок в одной из плоскостей. Мы видим переслаивание песчаников, можем отследить, какие природные процессы воздействовали на них, и охарактеризовать геологическую концепцию залегания пластов. Здесь оборудование и метод построения модели только тестируется. Если бы применяли подход на практике, могли бы понять, стоит ли проводить более детальные и дорогостоящие исследования, чтобы в итоге найти нефть.
Обратная дорога в город, в офис на Синопской набережной.
Погружаюсь в проекты, разбираю почту и обсуждаю с командой планы. В формате мозгового штурма формируем планы на следующие три месяца.
Еще немного нашего офиса. И пора собираться домой.
Оставшаяся часть дня проходит с близкими. Это единственное время в будние дни, когда я могу гулять с ними, мастерить поделки с детьми и заниматься их развитием. Очень ценю такие моменты и стараюсь все дела, не связанные с семьей, выполнять в другое время. Даже спорту отведено раннее утро по этой причине.
Соорудили на детской площадке большой двухэтажный дом, в котором найдется место каждому члену семьи (по версии моей старшей дочери).
Спасибо, что провели день со мной. Надеюсь, вам было интересно погрузиться в будни геолога, который занимается технологическим развитием и цифровой трансформацией в нефтяной отрасли.
Готов ответить на вопросы и поделиться советом, как получить перспективную специальность на стыке отраслей :)