Файл: Реферат по дисциплине Вычислительная техника и сети в отрасли на тему Информационные технологии в транспортировке нефти и газа.docx
Добавлен: 03.05.2024
Просмотров: 12
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
3 Практика использования географических информационных систем в транспортировке нефти и газа
Данный вопрос рассмотрим на примере корпоративной информационной системы «ГИС Учет и анализ работы системы трубопроводов», используемая в ОАО «Татнефть».
ОАО «Татнефть» накопила большой опыт использования геоинформационных систем в своей деятельности. В управлении ТатАСУнефть, IT-подразделении компании, успешно функционирует отдел ГИС, как головной куратор и исполнитель геоинформационных проектов компании. Геоинформационная система ОАО «Татнефть» охватывает все уровни структуры управления нефтяной компанией, начиная с цеха и заканчивая ОАО «Татнефть» в целом. Она обеспечивает интеграцию обработки информации в пределах всей производственной структуры, системы анализа состояния разработки нефтяных месторождений и системы управления производством, всей имеющейся информации о нефтяном месторождении. Фундаментом такой корпоративной системы является банк пространственных данных по объектам нефтедобычи, системам ППД (поддержание пластового давления), телемеханики и энергоснабжения ОАО «Татнефть», интегрированный с производственной информацией. ГИС призваны повысить эффективность работы в службах нефтедобычи, нефтепереработки, геологической, маркшейдерской, АСУ, финансовой, диспетчерской, экологической, транспортной, энергетической, инженерного проектирования и др.
Корпоративная информационная система «ГИС Учет и анализ работы системы трубопроводов» предназначена для паспортизации нефтепромысловых трубопроводов, учета, анализа и контроля порывности, защиты от коррозии, режимов работы трубопроводов с интеграцией всей информации в геоинформационной системе.
Используемая историческая и оперативная информация по трубопроводной системе нефтесбора, ППД и подготовки нефти, событиям и отказам на них, по работам на объектах нефтедобычи и другим комплексам интегрируется в едином хранилище в центре обработки данных ОАО «Татнефть».
Данная система является эффективным инструментом технологической службы по добыче нефти и газа, и поддержания пластового давления уровня цехов и НГДУ, а также маркшейдерских служб. Система предусматривает классификацию всех объектов и установление единой терминологии системы сбора, подготовки и транспорта нефтепромысловых жидкостей.
Вся первичная информация формируется в цехах добычи и ППД и содержит следующие сведения:
-
паспортные данные трубопровода -
сведения о порывах трубопровода -
транспортируемая среда и назначение трубопровода -
внутренние защитные покрытия -
ингибирование трубопровода -
сведения о катодной защите -
режим работы трубопровода -
сведения о протекторной защите.
Состояние трубопровода отражается на карте, также на ней можно высветить порывы и получить информацию о них (см. рисунки 1, 2).
При необходимости пользователь с помощью встроенной информационно-поисковой системы может получить расчетные показатели по всей имеющейся информации в виде стандартных выходных форм. Кроме того, можно отобразить продольный профиль выбранного на карте трубопровода (см. рисунок 3).
Рисунок 1 – Информация о состоянии трубопроводов
Рисунок 2 – Порывы на трубопроводах
Рисунок 3 – Продольный профиль высот по выбранному трубопроводу
Проводя анализ порывов, система определяет наиболее изношенные участки и выдает рекомендации к их замене. Поиск таких участков проводится по критерию существования N порывов на плавающий километр трубопровода (см. рисунок 4). Представление этой информации на карте местности совместно со сведениями о видах покрытий позволяет наглядно определить скопление участков с наиболее часто случающимися порывами, выявить наиболее уязвимые для коррозии участки трубопроводов и планировать мероприятия по борьбе с ней.
Планируя подключение новых объектов можно просмотреть оптимальный вариант их расположения, распределить нагрузку на них и подходящие к ним трубопроводы.
Программа оптимизации системы нефтесбора – эта система является неотъемлемой частью и дополняет функциональные возможности ГИС «Трубопроводы», разработанной в ОАО «Татнефть». Ее применение в совокупности с доступными в ГИС геоданными и атрибутивными данными по системе нефтесбора, такими как паспорта всех объектов нефтедобычи, их текущее состояние, степень изношенности и т. д., позволяет:
-
повысить эффективность принятия решений при проектировании и строительстве новых нефтепроводов или модификации имеющихся; -
получить значительную экономию материальных и денежных средств за счет более эффективного решения задач строительства и реконструкции систем нефтесбора; -
значительно расширить поле зрения при анализе состояния системы нефтесбора: специалист видит не разрозненные бумажные карты и планы, а непрерывную территорию деятельности предприятия, по любому объекту которого может быть быстро получена вся существующая на этот момент информация; -
упростить расчет и оценку вариантов прокладки трубопроводов из одной точки в другую; -
получить полную информацию о предполагаемой трассе трубопровода: профиль, перепад высот, пересечение с дорогами, высоковольтными ЛЭП, линиями связи, трубопроводами и т. п.; -
подсчитать материальные затраты на обустройство системы; -
получить полную информацию о типах земель и произвести расчет трассы трубопровода по критерию минимальной стоимости земли.
Рисунок 4 – Инструменты анализа состояния трубопроводов.
Помимо этого, в ОАО «Татнефть» разработана программа, позволяющая однозначно интерпретировать результаты обработки различных информационных данных и получать оценку степени пригодности трубопроводов к дальнейшей эксплуатации. В качестве исходных используются паспортные данные трубопроводов, количество и динамика возникновения порывов, текущий и прогнозируемый дебит скважины, запасы нефти и другие геологические данные. Обучаемая программа для получения результатов использует нейросетевые алгоритмы. Получение оценки является первым шагом в оптимизации системы нефтесбора. Результаты отображаются в настольной ГИС в виде трубопроводов, классифицированных по степени пригодности. Каждому трубопроводу назначается оценка от одного до десяти баллов. В качестве примера, на рисунке 5 показан район ГЗУ-25 одного из НГДУ ОАО «Татнефть». Анализ проводился не просто на отдельный трубопровод, а на систему «скважина-трубопровод». Красным цветом выделены скважины и трубопроводы, непригодные к дальнейшей эксплуатации. Данные скважины можно использовать в качестве объектов оптимизации, но не все, так как среди них присутствуют скважины, подлежащие консервации (низкий дебит, малые запасы и т. п.). Желтым цветом выделены скважины с удовлетворительной оценкой. Скважины
данного класса наиболее пригодны для оптимизации, так как обладают удовлетворительным дебитом и запасами, но низким качеством трубопроводов. Скважины и трубопроводы, выделенные зеленым цветом, не подлежат реконструкции, поскольку их ресурс еще не исчерпан.
Вторым шагом в процессе оптимизации является построение оптимального маршрута прокладки трубопровода. Для работы используется грид высот в совокупности с некоторыми другими тематическими слоями: леса, дороги, водоемы, населенные пункты и т.д.
Расчет производится по критерию минимума длины при соблюдении некоторых начальных условий:
-
прохождение через обязательные точки: скважины, ГЗУ (групповые замерные установки), реперы; -
обход зон запрета, таких как прибрежные зоны водоемов, окрестности населенных пунктов, лесные массивы и т.п., то есть зон, где строительство трубопроводов запрещено или нежелательно по экологическим или иным нормам; -
количество пересечений с дорогами, высоковольтными ЛЭП, линиями связи, трубопроводами – не больше заданного; -
максимально возможное использование существующих трубопроводов, при прочих равных условиях выбирается вариант с использованием существующей сети нефтесбора; -
расчет схемы с минимумом перепадов высот.
Рисунок 5 – Классификация скважин и трубопроводов по степени пригодности
В качестве примера, на рисунке 6 синим цветом показан рассчитанный маршрут прокладки трубопровода. Видно, что предполагаемая трасса не пересекает лесной массив, а идет по проложенной просеке.
Рисунок 6 – Маршрут прокладки трубопровода, рассчитанный по заданным критериям
На следующем этапе оптимизации специалисты, руководствуясь полученными результатами, готовят окончательный проект строительства трассы нефтепровода. Этот проект сравнивается с экономической точки зрения с имеющейся системой нефтесбора, и вырабатывается решение об изменении или неизменности системы. Выработка условий и все расчеты проводятся в неотрывном сотрудничестве специалистов ТатАСУнефть с производственным и технологическим отделами НГДУ, институтом ТатНИПИнефть. [5, С. 19 –23]
Заключение
На основе ГИС возможно решение любых задач, где требуется знать точные координаты объектов. Поскольку ежегодное увеличение объёмов транспорта нефти и газа влечёт за собой ужесточение требований к времени простоя линейной части магистральных трубопроводов,
связанных с проведением ремонтных работ, одной из важных является реализованная в ГИС задача по определению координат дефектов, выявленных ранее при проведении работ по внутритрубной дефектоскопии.
Кроме того, на основе данных, уже имеющихся в ГИС, а также подключаемых внешних баз данных можно создавать комплексы для решения самых различных задач, стоящих перед организациями, занимающимися транспортом углеводородов – моделирование развития чрезвычайных ситуаций, декларирования промышленной безопасности, экологический мониторинг, задача по определению координат межевых знаков и формированию границ земельного участка для последующего оформления кадастрового дела и регистрации земли и недвижимости и др.
В современных условиях для эффективного управления деятельностью газо- и нефтетранспортных предприятий необходимо создание геоинформационных систем, так, как только они могут жестко определить объединение большого количества разнообразных описательных данных объектов магистрального трубопровода, т. е. все данные, полученные в результате проведённых работ, должны интегрироваться в единую ГИС нефте- и газотранспортного предприятия.
Из всего вышеизложенного можно сделать вывод о том, что развитие геоинформационных технологий в крупных компаниях может и должно выйти на новые рубежи и высоты. Эффективное управление современной холдинговой компанией уже невозможно представить без применения корпоративной ГИС, которая становится инструментом принятия управленческих решений на самом высоком уровне.
Библиографический список
-
Абдигалиева, М.С., Ярмухамедова, З.М. Автоматизация процесса транспортировки нефти [Текст] / М.С. Абдигалиева, З.М. Ярмухамедова // Вестник Казахского национального технического университета.– 2015.– №1.– С. 12 – 15 -
Автоматизация производственных процессов в нефтяной и газовой промышленности [Электронный ресурс].– http://geofut.com/index.php/Avtomatizaciya-proizvodstvennix-processov-v-neftyanoie-i-gazovoie-promishlennosti -
Горев С.М. Автоматизация производственных процессов нефтяной и газовой промышленности [Текст] / С.М. Горев.– Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ, 2013. – 121 с. -
Жуковский, О. И. Геоинформационные системы / О. И. Жуковский.– Томск: Эль Контент, 2014.– 130 с. -
Карамов, И.И. Геоинформационные технологии в ОАО «Татнефть» [Текст] / И.И. Карамов // ArcReview.– 2012.– №3.– С. 19 – 23 -
Сдобников, С. Автоматизация транспортировки нефти и газа: практика импортозамещения [Текст] / С. Сдобников // Neftegaz.Ru.– 2014.– №11 – 12.– С. 44 – 48 -
Тумпаров, К. М. Геоинформационная система (ГИС) / К. М. Тумпаров // Студенческий научный форум 2014.– 2014.– №2.– С. 14 – 21
