Александр Герасимов, ЗАО НижневартовскАСУпроект, г. Нижневартовск, E-mail: geralex@asuneft.ru (По докладу на Конференции пользователей в Голицыно 2002 г.)
Компания ЗАО «НижневартовскАСУпроект» занимается разработкой программного обеспечения в области информационных технологий для нефтегазодобывающих предприятий.
До недавнего времени предлагаемые решения в области ГИС в основном базировались на создании и внедрении дополнительных модулей к программе ArcView, таких как модуль OIS Map для регламентного построения карт текущих и суммарных отборов и карт изобар и модуль OIS GIS, тесно взаимодействующий с системой OIS Pipe — «Паспортизация трубопроводов» (рис. 1).
Рис. 1. Модули на основе ArcView.
Данные о продвижении наших продуктов на предприятиях заказчиков свидетельствуют о том, что за последние два года на производстве заметно возрос интерес к возможностям ГИС и, главное, появилось понимание того, что многие задачи решаются более эффективно с применением геоинформационных технологий.
В то же время, нашим клиентам зачастую требовалось простое средство, реализующее функции ГИС и одновременно являющееся частью основных программных комплексов. Именно этим и был обусловлен выбор нами пакета разработчика MapObjects. Входящие в его состав инструментальные средства картографирования и ГИС легко встроить в существующую систему, а набор функциональных возможностей, которые он позволяет реализовать, весьма и весьма широк.
Опыт работы со специалистами НГДУ и цехов добычи, механиками и технологами подтвердил наши предположения о том, что наибольший интерес и положительные отзывы о ГИС-технологиях связаны со следующими моментами, которые можно назвать очевидными плюсами использования ГИС на промыслах:
- Просто само наличие плана или карты (особенно цифровой) месторождения. Они дают понимание общей картины: взаимное расположение объектов обустройства, расстояния между ними, пути подъезда к объектам и т.д. (рис 2). Это особенно актуально при приходе новых специалистов на промыслы.
Рис. 2. Возможность использовать план месторождения (стартовое окно комплекса OilInfoSystem). - Возможность построения технологических схем на основе планов и карт месторождений (рис. 3). Последние избавляют специалистов от необходимости каждый раз наносить большую часть стандартных объектов схем: местности, кустов, скважин, промышленных площадок. Остаются для редакции сети трубопроводов с задвижками.
Рис. 3. OIS Facility — паспортизация объектов обустройства нефтепромыслов. Использование для навигации по базе данных.
Нужно отметить, что реализация данных возможностей не требует наличия на предприятии каких-либо дополнительных информационных систем. То есть, продвижение ГИС в технологические службы возможно уже при наличии электронных планов месторождений и соответствующего программного обеспечения на рабочих местах с учетом того, что бумажные схемы месторождений имеются на каждом промысле. Конечно, это является только самым первым, но очень перспективным шагом, который может служить толчком к созданию геоинформационной системы предприятия, общий вид которой представлен на рис. 4.
Рис. 4. Геоинформационная система предприятия.
В такой системе первичный сбор информации осуществляется с уровня полевого КИПиА – посредством датчиков и контроллеров, расположенных на производственных объектах. Обработка данных выполняется в различных по назначению подсистемах. Далее агрегированная информация через набор идентификаторов соединяется с графической частью ГИС. При необходимости осуществляется обратная связь ГИС с приложениями посредством их вызова с передачей объекта обработки в виде параметра, или с передачей свойств отдельных объектов для последующего занесения их в базу данных. Графическая часть системы представляет собой набор планов различных масштабов и технологических схем, включая соответствующие связи между ними. Приведенную на рис. 4 схему можно дополнить информационными потоками в капитальном строительстве и бухгалтерском учете. Правда тут есть некоторые трудности, поскольку, исходя из нашего опыта, можно констатировать либо их информационную и технологическую обособленность – это о капитальном строительстве, либо другой подход к пониманию объектов, как в случае с бухгалтерским учетом.
Что дает пользователям построение ГИС в соответствии с приведенной моделью? Главное – полученная система исключает дублирование ввода информации. Она также способствует использованию единых справочников и единой системы классификации объектов, позволяет получить максимальную по объему информацию об объекте через средства запросов к его графическому представлению, создает условия для многостороннего анализа информации с применением геоинформационных технологий (рис. 5).
Рис. 5. ГИС и трубопроводный транспорт.
Более подробно остановимся на совместном использовании ГИС и информационной системы по паспортизации трубопроводного транспорта. По нашему мнению, это направление сейчас является основным, так как полноценное решение задач управления трубопроводным транспортом немыслимо без использования ГИС. Это обусловлено следующими факторами:
- Отсутствие наглядности при описании сети трубопроводов без схем
- Сложность анализа информации по трубам, не подкрепленной графическими изображениями
- Многие параметры трубопроводной сети непосредственно связаны с измерением расстояний и положением трубопроводов на местности.
Понятно, что построение любой по назначению информационной системы на крупном предприятии связано с организацией распределенного сбора информации. Не является исключением и система паспортизации трубопроводов. Рассмотрим этапы работ, необходимые для ввода данных:
- Создание структуры сети трубопроводов – где начинается и чем заканчивается каждый участок (от куста до точки врезки и т.д.) и их взаимное подключение, то есть создание направленного графа;
- Заполнение структуры паспортными данными (информация о строительстве и эксплуатации трубопроводов);
- Привязка монтажной арматуры к участкам трубопроводов;
- Позиционирование событий (осмотров, аварий, точек замера и др.);
- Расширение паспортных данных информацией – например, о близости к водо-охранным зонам.
Мы реализовали решение этих задач через использование ГИС на основе MapObjects (рис. 6). Оно обеспечивает:
- Заполнение структуры трубопроводной сети на основании взаимного положения графических объектов (скважин, ГЗУ, пром. площадок). Указывается основное направление, все остальное производится автоматически на основании пространственного положения начал и концов простых участков трубопроводов.
- Заполнение реальных длин простых участков – простейшая функция любой ГИС. Это необходимо для дальнейшего проведения гидравлических расчетов и правильного подбора диаметров труб. Этой информации в существующих паспортах трубопроводов нет. ГИС ее единственный источник.
- Привязку задвижек к простым участкам трубопроводов в базе данных и указание их положения от начала участка в метрах посредством указания их положения на графической схеме ГИС.
- Позиционирование на схемах таких событий как аварии, осмотры и замеры и занесение их в базу данных по трубопроводам с описанием их положения. Это избавляет специалиста от занесения адресов перечисленных событий вручную, чему обычно предшествует представление взаимного расположения объектов обустройства в голове человека. Например, описать место аварии на трубопроводе без применения ГИС можно по-разному. Чаще всего оно описывается как расстояние от наиболее значительного объекта на местности – от перекрестка дорог, от опоры ЛЭП, или просто указывается район какого-либо куста. Такое описание не дает достаточной информации для анализа аварийности на отдельных участках, предоставляет широкие возможности для фантазии – то есть чревато ошибками. При изменении фактической ситуации на местности опорным пунктом для измерения расстояния может стать другой объект. Формально правильным было бы заполнение расстояния от начала участка, но без ГИС это практически невыполнимо.
Рис. 6. Использование схем при паспортизации трубопроводов и составлении плана ликвидации аварий.
Основываясь на графической сети трубопроводов, задвижек, скважин и кустов скважин, мы также автоматизировали создание такого документа, как план ликвидации аварий. Той его части, где речь идет о порядке действий персонала при аварии на конкретных участках трубопроводов. Какие скважины должны быть остановлены, и какие задвижки перекрыты. При более тонком анализе возможно изменение порядка остановки скважин на основании их дебитов и дальности маршрутов подъезда к ним.
Наши планы на будущее включают дальнейшее активное использование MapObjects в качестве одной из немаловажных составляющих наших программных решений. Мы предполагаем развитие модели данных, отображаемых на схемах, чтобы при составлении технологической схемы уже учитывались свойства добавляемых объектов. Следующее направление развития – интеграция с данными, получаемыми из систем АСУ ТП, что позволит использовать систему в качестве средства мониторинга событий. И, наконец, мы планируем использовать компонент, построенный на основе MapObjects, в составе Интернет-портала к базе данных OilInfoSystem и систем, интегрированных с ней.
