ИНЖИНИРИНГ, IT, ИННОВАЦИИ

Наши сайты

Наши ресурсы

Система Orphus

Главная  Пресс-центр  СМИ о нас

Информационные системы в обеспечении устойчивой эксплуатации и развития месторождений

31.03.2009

Матвеев Сергей

В статье рассматриваются вопросы создания информационных систем управления данными обустройства месторождений, формулируются задачи, которые необходимо решать с помощью этих систем. Обосновывается потребность в интеграции данных, полученных из систем проектирования, систем моделирования и мониторинговых систем, а также вопросы, связанные с использованием АСУ для решения управленческих задач, в том числе задач по планированию развития систем обустройства месторождений и управления финансовыми ресурсами.



Развитие топливно-энергетического комплекса России, предусмотренное Энергетической стратегией России на период до 2020 года (ЭС-2020) во многом определяется успешным решением задач по развитию сетей магистрального трубопроводного транспорта энергоресурсов. Однако наряду с межрегиональными и международными магистральными трубопроводами, по которым осуществляется транспортировка продукции нефтегазового комплекса, нельзя забывать и о сложных инженерных сетях, обеспечивающих эксплуатацию месторождений. Особенно это характерно для ряда регионов России (например, Западная Сибирь), где при решении высоких плановых задач по добыче нефти, в 60-80-е годы потребовалось серьезное уплотнение сеток скважин в высокопродуктивных зонах, форсирование отборов жидкости, усиление систем поддержания пластового давления. И все это происходило при небывалых в мировой практике масштабах кустового способа разбуривания месторождений наклонно-направленными скважинами.

Кроме сложной взаимосвязи различных подсистем связанных с добычей и транспортировкой нефтепродуктов, серьезно осложняет ситуацию высокая степень изношенности оборудования и трубопроводных систем, превышающая на ряде месторождений 50%. Таким образом, вопрос устойчивой эксплуатации инженерных инфраструктур месторождений, сформированных в 60-80 годы, и инвестиционный вопрос их развития, является, на сегодняшний день, пожалуй, одним из самых острых вопросов отрасли.

При проведении плановой реконструкции и новом строительстве приходится решать вопросы и проблемы, лежащие совершенно в различных плоскостях, это и

инвентаризация существующей инфраструктуры, доступ к инженерно-технической и архивной информации;

обеспечение доступа к данным мониторинга состояния систем (фактические данные нагрузки на ЛЭП, объемы транспорта жидкостей, нефти, газа и т.п.);

оценка перспективности разработки скважин, кустов и т.д., прогноз добычи и состояния геологических слоев;

моделирование сетей нефтесбора, поддержания пластового давления, энергообеспечения, возможно – дорожно-траснпортной сети с помощью расчетных систем;

управление планами развития инженерных сетей и систем, включая оперативное проектное управление.

При этом мы не обозначили ряда смежных вопросов, таких как прогноз воздействия проектируемых инженерных сооружений на окружающую среду, прогноз устойчивости сооружаемых объектов, становящихся частью единого техногенно-природного ландшафта и разработка рекомендаций и контроль над исполнением необходимых мероприятий по предотвращению разрушений инженерных сооружений.

Система управления данными обустройства месторождений

Как и в большинстве случаев, когда требуется решение комплекса сложных и разнообразных задач, мы сталкиваемся с проблемой интеграции разнородных решений систем и данных. Безусловно, ключевой информацией являются данные проектов по размещению сетей и иных объектов обустройства месторождений – насосных станций, трансформаторных подстанций и т.д. Стандартом де-факто в области инструментария для проектных организаций здесь являются продукты Autodesk, причем как базового пакета САПР, так и Auodesk Map3D. При этом множество проектных данных оказываются не просто сформированными, но и интегрированными в этих средах – ГИС проект по прокладке трубопроводной системы оказывается полностью интегрированным с проектной документацией на отдельные его элементы и узлы. Часть материалов, выполненных в 60-90-е годы прошлого века, нуждаются в переводе в подходящий современный формат, для чего используются решения векторизации и управления цифровыми архивами, например RasterDesign.

Важнейшей составляющей общей картины обустройства месторождений являются, безусловно данные моделирования. Так задачи гидравлического расчета отдельных фрагментов трубопроводной сети можно решать, например, с помощью OIS Pipe, OLGA, вопросы электротехнических расчетов с помощью EnergyCS, задачи проектного управления с помощью ProjectWise или Microsoft Projects и т.д.

Как результат возникает множество баз и банков данных, разнородных по своему составу, но так или иначе все они связаны с системами обустройства месторождений. То есть речь идет о необходимости создания интегрирующей системы управления данными обустройства месторождений.

Безусловно, одним из наиболее эффективных способов интеграции разнородных данных являются геоинформационные системы, при этом «общим знаменателем» является территориальная привязка данных. Опустив методы и технологии интеграции структурируемых и неструктурируемых данных (значительный объем результатов моделирования, инженерной и конструкторской документации невозможно представить в виде системы числовых критериев для формирования баз и банков данных), уделим внимание набору функций, которые должна выполнять такая система:

поиск и доступ к информации по основным системам (месторождения/кустовые площадки/скважины; системы нефтесбора; системы поддержания пластового давления; системы энергообеспечения) и т.д.;

сопоставление и интеграция данных различных систем моделирования и анализа;

функции экспресс-анализа данных (отбор различных объектов по тем или иным критериальным значениям, например, отбор частей трубопроводов по скорости коррозии, поиск участков с недостаточной пропускной способностью и т.д.);

функции «временной шкалы» позволяющие интегрировать данные во времени и отслеживать изменения ситуации, как на уровне факта, так и на уровне плановой и прогнозной информации.

Если первые три группы функций более-менее очевидны, и интерес может вызвать только их функционально-интерфейсная реализация, то на последнем блоке функций следует остановиться подробнее. Текущее состояние трубопроводных систем изменяется постоянно. Это связано как с негативными процессами парафинизации, коррозией трубопроводных систем, нарушением работоспособности оборудования так и с положительными текущими процессами реконструкции, прокладки дополнительных магистралей, установкой более мощных насосных систем и т.д. Таким образом, от месяца к месяцу все характеристики инженерных систем обустройства месторождений изменяются. Типичная геоинформационная система, будучи ориентированной на работу с пространственной информацией отнюдь не обеспечивает возможность работы с ретроспективой как объектно-геометрической так и семантической информации. Реализация функций «временной шкалы» возможна при интеграции геоинформационной системы с СУБД, преимущественно Oracle, и модернизацией интерфейса информационной системы, например, так, как показано на рисунке 1. Выбор интересующего временного промежутка приводит к отбору объектов инфраструктуры месторождений, существующих на выбранный момент времени и отбору соответствующей семантической информации.

Однако следует учесть, что хотя часть информации носит фактографический характер (появление и ликвидация объектов обустройства месторождений, изменение их характеристик), не меньшая часть информации в системе носит характер проектной (например, запланированное строительство). Благодаря такому подходу система управления данными обустройства месторождений позволит отслеживать изменение ситуации на всех инженерных системах в динамике, оценивая одновременно правильность выбранных проектных решений.

Очевидно, что создание такого рода системы является крайне полезным не только для конкретных «узких» специалистов, но и для верхнего управленческого звена нефтедобывающих, перерабатывающих и транспортирующих компаний. Как следствие, особенное значение приобретает интерфейс пользователя такой системы. Высокая степень наглядности, интуитивность и простота работы с огромными массивами сведений становятся непременным требованиям к системам управления данными обустройства месторождений.

Оборудование ситуационных центров для работы с ГИС обустройства месторождений

Именно поэтому при разработке системы управления данными обустройства месторождений особое внимание уделяется интерфейсу пользователя – системе динамических закладок по всем видам основных объектов инфраструктуры месторождений для быстрого доступа к данным, возможность быстрого поиска и фильтрации объектов, а также практически полное отсутствие клавиатурного ввода тех или иных параметров. Именно благодаря последней возможности систему легко использовать для работы на сенсорных экранах и устройствах, на основе которых возможно оборудование центров для совещаний, коллективной работы и ситуационных центров нового поколения (рисунок 2).

В заключение несколько слов следует сказать о выборе технологической платформы для создания системы. Безусловно, создание системы управления данными обустройства месторождений можно вести на любой платформе, но принципиальным вопросом является упрощение взаимодействия с системами проектного управления, системами обеспечивающими моделирование сетей, ландшафтного проектирования, системами управления инженерно-конструкторской документации и т.д. В данном случае, преимуществом является наличие комплекса систем проектирования, систем моделирования и ГИС одного производителя полностью совместимых между собой. В реализации компании «НЕОЛАНТ» предпочтение отдается линейке Autodesk. Ключевым преимуществом именно этой линейки является наличие «быстрой» и удобной системы отображения данных, на основе которой можно реализовать и функцию «временной шкалы» и использование системы на сенсорных устройствах – Autodesk MapGuide Studio. Для организации взаимодействия между различными удаленными офисами, проектными организациями, подрядчиками, которые решают задачи по разработке перспективных концепций обустройства месторождений интересным может стать портальное решение, построенное, например на Autodesk MapGuide Enterprise.

Перспективами ближайшего развития технологий управления данными обустройства месторождений является разработка методов и средств управления многовариантными временными шкалами. Связано это с необходимостью погружения в систему различных проектных вариантов модернизации инженерной инфраструктуры для их сопоставления и анализа, что является нетривиальной задачей. Кроме того, планируется обеспечить коннекторы с основными расчетными системами, работающими практически в режиме on-line.


Возврат к списку

3.14zdc

НЕОЛАНТ: новости и события

Новости

В начало страницы