Projekt Smart Field – więcej gazu dzięki sztucznej inteligencji
Smart Field wykorzystuje zaawansowane technologie cyfrowe do wsparcia działalności poszukiwawczo-wydobywczej
To m.in kompleksowe podejście umożliwiające niezwykle dokładne analizy całego systemu produkcyjnego od złoża po system przesyłowy, a to z kolei oznacza nie tylko zwiększenie bazy zasobowej węglowodorów, ale także obniżenie kosztów ich pozyskania poprzez optymalizację inwestycji w infrastrukturę wydobywczą.
Efektem wdrożenia projektu Smart Field w latach 2021 i 2022 będzie wzrost krajowych zasobów wydobywalnych gazu o 7,3 mld m sześciennych. Dzisiaj możemy potwierdzić, że wspierane sztuczną inteligencją symulacje różnych wariantów zagospodarowania złoża umożliwiają m.in. ograniczenie liczby odwiertów oraz infrastruktury przesyłowej, gdzie wybór odpowiedniej strategii zarządzania złożem węglowodorów zależy od ogromnej liczby różnych zmiennych, często od siebie współzależnych. To z kolei oznaczało, że stosując standardowe modele, rozwiązując jedną ze zmiennych mogliśmy pogarszać drugą.
Zastosowanie narzędzi programu Smart Field przekłada się także na mniejszy ślad węglowy związany z działalnością poszukiwawczo-wydobywczą.
Projekt Smart Field oparty na technologii chmury obliczeniowej dostarczanej przez partnera projektu, Operatora Chmury Krajowej, to przede wszystkim nieograniczone możliwości zarówno pod kątem zasobów jak i mocy obliczeniowej wtedy kiedy tego potrzebujemy. Nasze wymagania przestrzeni dyskowej sięgają nawet 5PB (peta bajtów) co odpowiada około 150 tys. telefonów komórkowych o pojemności 32GB i mocy obliczeniowych rzędu 1PF (peta flopa) co przekłada się na 30 tys. średniej klasy telefonów komórkowych. Powszechny dostęp do stworzonych w chmurze rozwiązań, gwarantuje nam ich wykorzystanie na niespotykaną dotychczas skalę we wszystkich lokalizacjach PGNiG – od Emiratów Arabskich po Tromso na Północnych krańcach Norwegii.
Pierwszym realnym zadaniem projektu Smart Field było wdrożenie narzędzia w pełnej skali na rzeczywistym złożu ropy naftowej i gazu ziemnego. Wykonana w ten sposób strategia intensyfikacji wydobycia ze złoża Barnówko-Mostno-Buszewo, dzięki wykorzystaniu elementów sztucznej inteligencji, pozwoli zwiększyć wydobycie o kilka miliardów metrów sześciennych gazu i kilka milionów metrów sześciennych ropy naftowej w perspektywie 20 lat pracy złoża.
Ważnym aspektem prac jest kwestia przyspieszenia wykonywanych obliczeń. W ramach współpracy specjalistów PGNiG z Operatorem Chmury Krajowej, testowane były różne konfiguracje obliczeń – realizowanych na lokalnych stacjach obliczeniowych, klastrach obliczeniowych opartych na GPU, klastrach obliczeniowych opartych na serwerach GPU oraz na technologii chmury obliczeniowej. W ramach testów z początkowych kilkudziesięciu minut, czas jednej symulacji został zmniejszony do 9 minut. Jest to niezwykle ważne, ponieważ proces optymalizacyjny wymaga setek wykonanych iteracji i każda zaoszczędzona minuta robi znaczną różnicę w sumarycznym czasie realizowanego procesu. Uzyskany wzrost efektywności symulacji umożliwia akcelerację działań w sektorze poszukiwań i wydobycia. Dla przykładu w roku 2019 przyrost objętości możliwego do wydobycia gazu ziemnego wynikający z wykonanych modeli wyniósł 1,85 mld metrów sześc., a w 2021 roku przyrost ten osiągnął już 5,56 mld metrów sześc. Mocną stroną narzędzia jest również jego uniwersalność. Po udanym wdrożeniu na obecnym złożu, przy niedużym wkładzie pracy można jego funkcjonalności przenieść na inne aktywa PGNiG.
Jednym z pierwszych zakładów PGNiG objętych projektem Smart Field jest też Kopalnia Gazu Ziemnego Kościan-Brońsko. Przeprowadzone analizy i symulacje pozwoliły wybrać optymalny wariant zagospodarowania złoża, w tym lokalizację dwóch nowych odwiertów - Brońsko-31H i Brońsko-32 położonych na terenie gminy Śmigiel. Dzięki nim wydobycie gazu ze złoża Brońsko (pow. kościański, woj. wielkopolskie) zwiększy się o 13 proc., czyli 120 mln m sześc. rocznie.
