Козлов Вадим Яковлевич, руководитель проектного офиса КИС РРЭМ, Долбилин Михаил Викторович, руководитель группы ГИС проектного офиса КИС РРЭМ, e-mail: MDolbilin@lukoil.com, ОАО «ЛУКОЙЛ», г. Москва
ОАО «ЛУКОЙЛ» – одна из крупнейших международных вертикально интегрированных нефтегазовых компаний. Ее интересы охватывают обширные территории, выходящие за пределы Российской Федерации. Компания ведет разведку, добычу, переработку и сбыт нефти во многих странах мира. Сложное устройство Компании требует четкой организации информационных потоков, обеспечивающих разные ее подразделения единообразной, качественной информацией в режиме реального времени. Поскольку большая часть этой информации имеет пространственную составляющую, то Компания практически с начала своего существования обратилась к геоинформационным системам, как одной из центральных технологий для сбора, хранения, обработки и представления информации, необходимой для производственных и управленческих нужд.
Естественно, что 10 лет назад ни программные, ни технические средства не позволяли задумать корпоративное использование информационных ресурсов. Большинство подразделений на местах и в центре самостоятельно выбирали программные средства, приобретали и создавали цифровые данные, внедряли локальные ГИС. Особенно активно использовали эти технологии геологи и маркшейдеры, имеющие профессиональный опыт работы с картографической информацией. Именно эти подразделения первыми создали наиболее развитые системы и наработки с использованием ГИС.
В то же время потребность в обмене информацией требовала от компании использования стандартов не только на используемые программно-технические средства, но и на бизнес процессы и пространственные данные. Развитие телекоммуникационных средств открывало новые возможности консолидации данных, исключения их дублирования, предоставления в использование имеющейся информации всем участникам производственного процесса.
В Компании наиболее активно стали развиваться справочные системы, стандарты на форматы и представление пространственных данных. Выбор платформы ESRI для ГИС-решений и СУБД ORACLE, как хранилища цифровых данных, определили направление развития корпоративной системы, интегрирующей информационные потоки.
Одной из важных разработок стал корпоративный стандарт на представление базовых пространственных данных, от состояния и качества которых зависит практически вся пространственная информация. Разработанная корпоративная единая модель представления топоданных по существу стала инновацией в области отечественной цифровой картографии.
Рост объемов накопленных пространственных данных в центральном офисе определил создание корпоративной геоинформационной системы, предполагающей централизованное хранение, поддержание и использование геоданных. Применение серверных технологий позволило собрать базовые карты разных масштабов и территориального охвата на сервере и предоставить их корпоративным клиентам в виде картографических сервисов. На внутреннем сайте компании был создан специальный раздел – картографический портал, помогающий пользователям сориентироваться в имеющихся пространственных данных. Кроме базовых карт в состав этого портала вошли справочные данные по нефтегазовому комплексу, включая все основные разделы производственного цикла «запасы и добыча – транспортировка – переработка – сбыт» на разные по охвату территории: крупные регионы мира, отдельные страны, районы нефтедобычи. Эти данные постоянно поддерживаются и обновляются администраторами системы. В состав пространственных данных портала стали включаться и современные данные дистанционного зондирования Земли – космоснимки высокого разрешения.
Рост заинтересованности и числа обращений клиентов к данной информации в среде Интранет дали обратную связь – замечания и пожелания пользователей, что послужило импульсом для дальнейшего развития корпоративной ГИС, ее синхронизации с другими информационными системами и расширения возможностей использования в режиме «клиент-сервер». Данные портала легко не только просматривать, но и использовать совместно с собственными данными или данными, получаемыми из других источников.
Доступность и высокая востребованность пространственных данных явились хорошим стимулом к дальнейшему расширению масштабов внедрения геоинформационных технологий в Компании. В 2006 г. в рамках развития корпоративной ГИС и проекта создания ИТ сервисов для информационно-аналитических подсистем было принято решение о разработке специализированного приложения для обеспечения картопостроения в области геологоразведочных и геофизических работ (ГИС ГГР). Основными бизнес функциями подразделения являются сбор и управление данными по планированию этих работ, мониторинг выполнения и оперативное корректирование программ ГРР.
До этого в отделе геофизики активно использовалась настольная ГИС ArcView 3. Данные хранились локально в формате шейп-файлов. Кроме того, на специальном внутреннем языке Avenue были написаны десятки программ (скриптов) под ArcView 3, обеспечивающих автоматизированную систему подготовки и мониторинга планов ГГР. В то же время, контроль и проверка данных, организация их хранения и поиск осуществлялись в основном в ручном режиме и во многом зависели от опыта и квалификации операторов.
В процессе эксплуатации системы в Управлении геологоразведочных и геофизических работ Корпоративного центра ОАО «ЛУКОЙЛ» задачи, решаемые с помощью ГИС, постепенно расширялись, увеличилась номенклатура обрабатываемых пространственных данных. Специалистами подразделения, кроме планов ГГР, формировались карты сейсмической и буровой изученности, картограммы гравиметрической и магнитометрической изученности, структурные карты по объектам и регионам интересов Компании. Появились и новые задачи, связанные с началом работ по освоению российского сектора шельфа Каспийского моря. Соответственно, потребовалось дополнить ГИС ГГР моделью рельефа морского дна для планирования работ плавучей морской буровой установки в мелководной части моря. То есть, накапливались большие объемы «собственных» локальных данных, которые частично дублировали корпоративные, а иногда и противоречили им. Кроме того, в разработанных приложениях использовались данные и из других информационных систем Компании: пространственные данные по распределенному фонду недр, базовые топографические данные и т.п.
Возросшему объему работ, расширившемуся спектру задач и обеспечению удаленного доступа к данным всех заинтересованных лиц действовавшая система перестала в полной мере соответствовать. Появилась потребность в переходе на более современные и мощные ГИС-технологии.
К моменту начала разработки нового комплексного приложения серверное и клиентское программное обеспечение корпоративной ГИС и картографического портала было переведено на платформу ArcGIS 9. Это во многом и предопределило направление развития проекта для Управления геологических и геофизических работ.
Параллельно с развитием корпоративной ГИС в эксплуатацию вводились подсистемы корпоративной информационной системы разведки, разработки и эксплуатации месторождений (КИС РРЭМ). Наиболее важной подсистемой, оказывающей влияние на использование данных в ГИС, являлись корпоративные справочники РРЭМ. Действующая система НСИ РРЭМ (Нормативно справочная информация) обеспечивает централизованное сопровождение регламентной и справочной информации, описывающей основные геолого-геофизические и промысловые объекты разведки, разработки и эксплуатации месторождений, определяет единые требования к ведению справочников, используемых в КИС РРЭМ и других информационных системах ОАО «ЛУКОЙЛ». Атрибутивная информация в ГИС ГРР частично дублировала данные НСИ РРЭМ. Кодировка пространственных данных, формирование которых осуществлялось до утверждения корпоративных справочников, не удовлетворяла корпоративным требованиям в области РРЭМ.
В связи с этим, помимо перевода уже существующих наработок с платформы ArcView 3 на ArcGIS 9 предполагалось также провести сопряжение корпоративной ГИС с существующей НСИ РРЭМ, прежде всего в части справочников пространственных данных.
В рамках проекта КИС РРЭМ были разработаны модели бизнес-процессов по развитию сырьевой базы компании. Средствами ГИС необходимо было обеспечить поддержку следующих процессов:
- Оценка необходимости проведения геолого-геофизических работ на лицензионном участке;
- Формирование проекта плана мероприятий;
- Формирование программы работ в нефтедобывающем обществе компании на год;
- Уточнение видов работ, необходимых для реализации программы;
- Формирование сводной программы ГГР компании на год и прогноз на последующие 2-3 года;
- Корректировка годовой программы ГГР с учетом обязательств лицензионных соглашений;
- Оценка результатов ГГР;
- Внесение изменений в программу ГГР по результатам выполненных работ.
В ходе проведенного обследования были сформулированы основные бизнес потребности Управления геологоразведочных и геофизических работ при работе с пространственными данными. В первую очередь требовалось ускорить разработку и актуализацию картографических и графических отчетных материалов за счет автоматизации ввода и конвертации данных. Было также необходимо обеспечить совместную обработку пространственных данных и информации из внешних информационных систем, предоставить удобный многопользовательский доступ к картографическим материалам ГГР с учетом корпоративных требований к конфиденциальности информации.
Для удовлетворения этих бизнес потребностей было необходимо реализовать хранение данных ГГР в централизованной базе геоданных (БГД), что обеспечит их целостность и возможности интеграции с существующими ресурсами корпоративной ГИС. Структуру пространственных данных ГГР нужно было унифицировать в соответствии с требованиями НСИ РРЭМ, исключить дублирование информации, обеспечить связь и актуализацию слоев ГГР из НСИ РРЭМ. Для доступа к пространственным данным ГГР, в том числе из других корпоративных информационных систем, разрабатывались специальные картографические сервисы. Следовало также реализовать пользовательские функции редактирования и анализа пространственных данных, а также функции подготовки отчетов. Наконец, надо было обеспечить возможности публикации данных ГГР в корпоративной сети Интранет.
ГИС ГГР реализована в сервисно-ориентированной архитектуре (рис. 1). Она создана как на базе стандартных настольных и серверных продуктов ESRI, так и дополнительно разработанных приложений, решающих задачи, не входящие в базовую функциональность ArcGIS. ГИС ГГР содержит ряд функциональных модулей, которые реализуют функции каждой из групп пользователей, а также общесистемные функции – хранение и администрирование данных. В ее состав входят Модуль централизованного хранения данных, Модуль администрирования, Модуль создания и обработки пространственных данных, Модуль аналитики и подготовки отчетов и Модуль публикации данных в Интранет.
Рис. 1. Модель размещения ГИС ГРР.
Централизованное хранение всех пространственных данных ГГР организовано на основе существующей в компании базы геоданных ArcGIS в СУБД Oracle под управлением технологии SDE.
Картографическая отчетная документация формируется в модуле формирования отчетов (рис. 2). Публикация пространственных данных реализована через сервер ArcIMS, являющийся частью корпоративной ГИС (рис. 3).
Рис. 2. Подготовка отчета в модуле аналитики и подготовки отчетов.
Рис. 3. Публикация пространственных данных через сервер ArcIMS.
Модель пространственных геолого-геофизических данных была сформирована на основе корпоративных справочников РРЭМ компании (рис. 4). Для визуализации и работы с объектами ГГР на карте она позволяет формировать запросы из корпоративных информационных систем, используя существующие сервисы сервера ArcIMS. Данное решение было успешно опробовано в проектном офисе КИС РРЭМ ОАО «ЛУКОЙЛ» в ходе выполнения пилотного проекта по созданию корпоративной информационной системы лицензирования и недропользования.
Рис. 4. Фрагмент модели пространственных данных ГИС ГГР.
Разработанное приложение позволяет решать большой спектр задач, покрывающих и даже превышающих текущие потребности подразделения. В частности, средства ArcGIS предоставляют возможность совместной обработки и отображения пространственных данных и данных проектных БД, организованных на базе Finder или Open Works (рис. 5). При этом данные могут храниться в исходных форматах, для доступа к ним не нужна предварительная конвертация. Имеются широкие возможности трехмерного пространственного моделирование, анализа и визуализации геологического строения месторождений и положения в пространстве технологического оборудования, скважин (рис. 6). Тут большим подспорьем являются функции таких аналитических модулей, как ArcGIS Spatial Analyst и 3D Analyst. Удобству работы с пространственными данными в разных форматах способствует использование дополнительного модуля ArcGIS Data Interoperability.
Рис. 5. Пример карты месторождения – лицензионные участки и скважины компании с нанесенными каротажными диаграммами.
Рис. 6. Трехмерная модель месторождения в модуле ArcGIS 3D Analyst.
Сформированная база пространственных геолого-геофизических данных, использующая справочники, принятые в разведке, разработке и эксплуатации месторождений компании, позволяет сократить расходы при интеграции ГИС и корпоративных информационных систем РРЭМ. Созданные картографические сервисы планируется использовать в Информационной системе мониторинга геологоразведочных работ, что обеспечит удобный доступ к актуальным пространственным данным многим специалистам. Таким образом, сферы приложения ГИС-технологий в Компании расширяются и охватывают все большее число производственных подразделений.
