Игры искусственного разума. Айтишники помогают добывать нефть

«Роснефть» не только добывает нефть и газ. Это единственная компания в России, которая успешно создает программное обеспечение, охватывающее все ключевые процессы добычи углеводородов. А помогают ей в этом программисты.

Своим умом

Последние несколько лет компания придерживается стратегии разработки собственного наукоемкого программного обеспечения. Основным разработчиком программного обеспечения (ПО) компании выступает научный институт «РН-БашНИПИнефть». Кроме этого, институт известен тем, что с 2019 г. проводит масштабные Марафоны ИТ-соревнований.

В мае 2022 г. прошел хакатон (так называются форумы, на которых представители из разных отраслей программирования сообща решают поставленную задачу) вузов страны. В ноябре состоялся хакатон для программистов-робототехников. Сентябрь и октябрь были отмечены конкурсом Rosneft Challenge I, октябрь и ноябрь — его второй частью Rosneft Challenge II. Общее количество участников превысило 2300 человек (в 2 раза больше, чем годом ранее) из 130 городов в 12 странах. Общий призовой фонд составил 2 662 000 рублей.

«С одной стороны, благодаря хакатонам мы повышаем интерес молодежи к современным технологиям, — уверен руководитель службы информационных технологий "НК "Роснефть” Юрий Попов. — С другой — мы получаем от участников нестандартные, в чем-то даже уникальные решения, которые помогают нам по-новому взглянуть на собственные разработки.

В ближайшие годы цифровизация ТЭК будет активно развиваться. Ожидается, что спрос на передовые технологии в России к 2030 году существенно вырастет. Сейчас в стране все компании многократно ускорили переход на отечественные решения. В "Роснефти” доля использования российского технологического софта уже составляет не менее 80%».

Второго декабря в Москве состоялся финал ИТ-Марафона. Полученные в ходе соревнований решения внедряются в корпоративное программное обеспечение.

Насос, качай!

Задания всех соревнований были связаны с реальными проектами компании. Участники первого хакатона разрабатывали программы для геофизических исследований скважин. На хакатоне для программистов-робототехников создавали ПО для исследования образцов горных пород. Задания двух самых масштабных соревнований ИТ-Марафона — Rosneft Challenge — были связаны с оптимизацией разработки нефтяных месторождений. В частности, с прогнозированием отказов электроцентробежных насосов. Дело в том, что в большинстве случаев добыча углеводородов невозможна без установки электроцентробежного насоса (УЭЦН), которая качает нефть из-под земли. Это весьма сложное и громоздкое (до 70 метров в длину) сооружение, которое, как любое оборудование, время от времени ломается. Победитель Rosneft Challenge I Никита Трифонов создал модель машинного обучения, которая может прогнозировать дату выхода этой установки из строя. «С помощью языка программирования Python, — говорит Никита, — я проанализировал более 800 исходных данных. Выбранная мною модель ИИ на основе ретроспективных данных выявила закономерности, которые позволяют спрогнозировать, как скоро произойдет отказ насоса».

Работа как приз

«Мы предлагаем участникам решить актуальные задачи, стоящие перед нефтяниками, с применением методов искусственного интеллекта, роботизации, современных языков программирования, — комментирует результаты ИТ-Марафона генеральный директор "РН-БашНИПИнефть” Михаил Рязанцев. — Особую значимость для нас представляют нестандартные подходы к выполнению производственных задач. Лучших участников мы приглашаем на работу в нашу команду».

Первый хакатон был проведен в 2019 году. В нем приняли участие 80 представителей 10 вузов страны. Победители соревнования сейчас работают в профильном институте.

В этом году для хакатона вузов выбрали задание, которое решалось и методом искусственного интеллекта, и методом аналитической математики. К удивлению руководства «РН-БашНИПИнефть», лучшие решения представили участники, применившие навыки искусственного интеллекта.

«На хакатоне решались две задачи, связанные с сигналами геологической разведки, — говорит победитель соревнования вузов страны Даниил Распопин. — Я применил комплексный подход, объединив несколько самых современных методов машинного обучения в единый алгоритм. Без искусственного интеллекта обойтись при решении таких задач, вероятнее всего, нельзя. Структура данных и их объем подразумевают использование высокоэффективных методов анализа больших данных, т. е. методов машинного обучения. То, что большинство победителей и призеров соревнования использовали именно их, подтверждает данный факт».

На основе лучших решений участников Rosneft Challenge II специалисты «РН-БашНИПИнефть» создали прототип программного продукта, который автоматически подбирает оптимальные режимы закачки воды в пласт для вытеснения нефти на поверхность.

Разрабатывая и внедряя наукоемкие программные комплексы, «Роснефть» поддерживает инициативу правительства по ускорению импортозамещения программного обеспечения. Уникальные IT-разработки позволяют обеспечить «Роснефти» не только собственную технологическую независимость, но и независимость всей отечественной нефтегазовой отрасли.