Цифровые ресурсы: как спутниковая связь помогает цифровизации нефтегазовой отрасли

Нефтегазовая отрасль остается важнейшим вертикальным рынком для спутниковых операторов. Помимо организации каналов связи с удаленными объектами, спутниковые технологии обеспечивают мониторинг и контроль ценных активов — трубопроводов, хранилищ, перекачивающих станций, перерабатывающих заводов и пр. Подробнее — в материале SATCOMRUS.

Как сообщается в отчете Satellite Market&Research со ссылкой на данные аналитической компании Analysys, доходы от космической связи в энергетической отрасли (без учета доходов от сектора IoT) могут вырасти с $400 млн в 2024 г. до более чем $1,1 млрд в год к 2031 г. В совокупности наибольшая часть этих доходов будет приходиться на Ближний Восток и Африку, которые только за десять лет до 2031 г. принесут $1,1 млрд дохода от спутниковой связи. В частности, в этом регионе прогнозируется значительный рост в секторе добычи и транспортировки газа — к 2030 г. она вырастет почти на 20%, что потребует инфокоммуникационного обеспечения.
Экономические выгоды цифровизации

По данным SES, общий экономический эффект от цифровой трансформации в нефтегазовой отрасли составит $250 млрд, а себестоимость барреля снизится на 20-25%.
По разным секторам нефтегазовой отрасли это эффект распределится следующим образом:

  • экономия из-за более эффективного бурения в результате качественной аналитики — $80-100 млрд;
  • оптимизация процессов, т.к. сбор данных по всей производственной системе увеличивает производительность, сокращает потребление энергии и выбросы вредных веществ — $20-50 млрд;
  • контроль персонала, повышение безопасности сотрудников, сокращение времени на обслуживание и ремонт оборудования за счет использования подключенных устройств — $25-37 млрд;
  • повышение эффективности управления процессами и улучшение логистики — $20 млрд.
IoT и M2M
Этот сектор станет одной из основных точек роста, поскольку технологии IoT являются фактором создания более устойчивого производства, позволяют выполнять современные экологические требования (в том числе и по снижению углеродного следа) и повысить эффективность добычи и транспортировки, снизив издержки.

При этом установленная база беспроводных устройств интернета вещей для нефтегазовой промышленности — включая сотовую, маломощную широкополосную и спутниковую связь — увеличится с 7,8 млн подключенных устройств на конец 2023 г. до 18,8 млн устройств к 2028 г. с ростом 19,3% в год. Об этом сообщается в отчете со ссылкой на информацию от Berg Insights. Правда сами аналитики Satellite Market&Research оценивают этот прогноз скорее как пессимистичный и ждет более резкого роста. Так, в 2018 г. Berg Insights ошибочно прогнозировал, что к 2023 г. количество установленных устройств составит менее 2 млн. К тому же окажут влияние дополнительные факторы, способствующие более широкому использованию IoT, а именно: введение более строгих стандартов в области охраны труда и техники безопасности, повышение сложности профилактического обслуживания с необходимостью составления прогнозов при помощи систем машинного обучения и т.д. Все это потребует более тщательного мониторинга активов и обслуживающего персонала, что в свою очередь приведет к резкому увеличению датчиков IoT, а также параллельного внедрения технологий искусственного интеллекта и машинного обучения во всех сферах — от разведки до переработки и хранения.
Еще одним крайне важным аспектом применения технологий IoT в энергетической отрасли станет создание цифровых двойников, то есть виртуальное представление активов. Данные, собранные с любого объекта — например, с нефтяной вышки — передаются в специализированный облачный сервис, где ИИ создает цифровой двойник этой установки. С его помощью специалисты смогут моделировать различные сценарии, выявлять потенциальные проблемы и отрабатывать методы их устранения.

Прогнозируемое техническое обслуживание — одно из самых перспективных направлений для решений, основанных на интеграции IoT, облачных технологий, ИИ и цифровых двойников. Так, убыток от двенадцатичасового сбоя в работе морской платформы, добывающей 200 тыс. баррелей в день, оценивается примерно в $8 млн. Очевидно, что любые инфокоммуникационные решения, которые позволят предотвратить такие неполадки, обойдутся владельцам дешевле.
Спутниковая связь для поддержки современных сервисов

Для внедрения современных решений IoT, создания цифровых двойников, использования облачных сервисов, искусственного интеллекта и машинного обучения требуется надежная, качественная связь. На удаленных объектах нефтегазовой отрасли ее может обеспечить только спутник. К 2026 г. объем рынка связи на нефтяных месторождениях, согласно прогнозу, составит $5,31 млрд.

Для создания надежных каналов наиболее оптимальным представляется мультиорбитальный подход.
Геостационарные (ГСО) спутники обеспечивают большую зону охвата. VSAT — надежная отработанная технология, присутствующая на рынке уже несколько десятилетий; существует большое число испытанных решений, отработанных именно для нефтегазовой отрасли. VSAT-связь в С-диапазоне обладает высокой устойчивостью к погодным условиям.

Преимущества низкоорбитальных (НОО) систем — в низкой задержке и глобальном покрытии. Однако ввиду малого охвата спутника земной поверхности, реальная задержка при передаче данных на дальние расстояния может быть сильно больше минимальной — около 60 мс.

Среднеорбитальные (СОО) системы позволяют гибко оперировать пропускной способностью. К тому же при задержке сигнала хоть и большей, чем у НОО (50 мс), но подходящей для многих приложений, СОО-системы предоставляют больший охват и меньшую стоимость трафика.
Одним из перспективных сценариев для обслуживания удаленных объектов нефтегазовой отрасли может стать развертывание частной сети 5G, опирающейся на какую-либо НОО-группировку, организующей фиксированный канал. Это позволит, помимо обеспечения связи, реализовать сеть IoT как часть сети 5G.

Передача всех данных датчиков IoT с объекта для обработки их на удаленном сервере серьезно повысит стоимость из-за необходимости оплачивать канал высокой пропускной способности. Поэтому крайне важно максимум вычислений выносить ближе к датчикам, что в свою очередь несколько снижает требования к задержке сигнала. Согласно современным прогнозам, на объектах нефтегазовой отрасли примерно 75% данных будут обрабатываться локально, и 25% передаваться на удаленный сервер и в облако.

Нефтегазовая отрасль продолжает играть стратегическую роль в экономике всех стран мира. В 2019 г. на долю нефти приходился 31% от общего объема мирового производства источников энергии. Цифровизация отрасли обеспечивает повышение операционной эффективности, постоянный и оперативный сбор актуальных данных, повышение безопасности персонала и общей надежности всего комплекса. Для внедрения современных цифровых сервисов необходима гибкая, стабильная, отказоустойчивая и безопасная система спутниковой связи. Современный мультиорбитальный подход позволяет такую связь обеспечивать.
26/09/2024 АНАЛИТИКА