По статье в ежеквартальном издании ESRI «Petroleum GIS Perspectives», осень 2006 г.
Для успешного внедрения ГИС необходим процесс планирования. Для разработки плана проекта ГИС, прежде всего, надо ответить на вопросы о том, что будет делать ГИС для компании, какие результаты ожидаются от применения этой технологии. Все дальнейшие шаги основываются на исходной уверенности в том, что в конечном итоге ГИС будет служить важной цели, поможет решать насущные задачи. Бразильская Petrobras, входящая в число 15 ведущих нефтедобывающих компаний мира, применяет эффективные стратегии планирования. Важным критерием при выборе программного обеспечения ГИС была возможность его масштабирования при быстром расширении его использования в компании. Первым этапом плана была оценка того, как наиболее целесообразно применять ГИС, чтобы с ее помощью получать ценные результаты в русле общей стратегии развития организации.
Petrobras (Petroleo Brasileiro SA) занимается разведкой, добычей, переработкой, транспортировкой и сбытом нефти, природного газа и продуктов их переработки в Бразилии и других странах. Штаб-квартира компании находится Рио-де-Жанейро, она владеет 93 добывающими платформами, 10 нефтеперерабатывающими заводами, трубопроводами общей длиной около 10 тыс. миль, сетью из 7000 автозаправочных станций.
Руководство понимало необходимость развертывания ГИС с возможностью ее расширения в соответствии с ростом потребностей в пространственных данных на территорию Бразилии и других регионов для поддержки существующих и новых проектов, в том числе по строительству и содержанию трубопроводов. Функциональные возможности программного обеспечения ArcGIS при выполнении пространственного анализа, создании картографических и других отчетных материалов в полной мере соответствовали требованиям компании.
Архитектура Web-сайта Petrobras Gas and Energy на платформе ArcGIS.
Многие принадлежащие Petrobras газопроводы имеют возраст более 20 лет. Данные об этих сетях часто имелись только в бумажном виде и, к тому же, были неполны. Petrobras решила внедрить надежную ГИС, которая на первом этапе должна была обслуживать потребности инженерно-проектного отдела компании, обеспечить поддержку создания концептуальных проектов новых трубопроводов и предоставить инструменты для эффективной оценки и управления имеющимися трубопроводными сетями.
При планировании своей ГИС Petrobras применил осторожный подход, который заключался в поэтапной разработке приложений, начиная с тех, которые сразу могли быть задействованы в практической деятельности. Была сформирована команда разработчиков на основе ArcGIS. Сначала была проведена оценка нужд компании и анализ организационных потоков в существующих бизнес системах компании. Также принималось во внимание возможное влияние создаваемых приложений на эффективность работы каждой из групп пользователей и на общий результат. Чтобы обеспечить легкую передачу информации между разными отделами, были разработаны общие стандарты представления данных и обдуманы вопросы интеграции систем для обеспечения их совместимости.
Как упомянуто выше, ГИС-решения сначала были разработаны для инженерно-технического персонала, а потом они постепенно распространялись на прочие структурные подразделения во всей организации. Для логической организации данных Petrobras взял за основу Модель данных для трубопроводного транспорта (Pipeline Data Model, PDM) под ArcGIS, что позволило сразу приступить к созданию базы данных по трубопроводам. Структура ArcGIS PDM важна для обеспечения целостности как атрибутивных, так и пространственных данных, а также для обеспечения связей между объектами и атрибутами в базе данных. Эту модель целесообразно использовать в качестве основы при создании баз данных для нефтегазовой отрасли, так как она обеспечивает поддержку сложных отношений, длинных многопользовательских транзакций, безопасность, масштабируемость, топологию, поведение объектов, геообработку, анализ растров, современные средства картографического отображения и создания картографической продукции, интеграцию с Интернет, автономное редактирование данных и т.д. Petrobras адаптировала структуру ArcGIS PDM для хранения информации об объектах систем трубопроводов газового и нефтяного хозяйства.
Одновременно с внедрением модели данных было создано веб-приложение для более удобного взаимодействия пользователей с базой геоданных. Архитектура ГИС, изначально созданная на основе ArcGIS 8.3, впоследствии была адаптирована под ArcGIS 9.1. Для непосредственной работы с данными используются настольные продукты ArcGIS и дополнительные модули 3D Analyst, Spatial Analyst и Geostatistical Analyst. Основная база пространственных данных создана в среде СУБД Oracle под управлением ArcSDE, также обеспечивается работа с файловыми данными в режиме он-лайн. Картографический Интернет-сервер на основе ArcIMS используется для передачи динамических карт и предоставления сервисов пространственных данных через Web. Это создает масштабируемую рабочую среду для ГИС-публикации в корпоративной сети Petrobras.
Команда ГИС разработала дополнительные сетевые приложения с помощью языка ASP (Active Server Pages). ArcGIS поддерживает прямую интеграцию с другими информационными системами компании. Полезным для планирования доступа к базам данных через Интернет стало исследование информационных потоков, необходимых пользователям для работы.
Когда внедрение было закончено, и пилотный проект дал обнадеживающий результат, команда ГИС начала добавлять специализированные инструменты, призванные помочь компании улучшить её деятельность. Был также разработан ряд интерфейсов, облегчающих использование системы сотрудниками, не имеющими опыта работы с ГИС. Особый интерес представляет инструмент, дублирующий Построитель Сценариев (Scenario Builder), – интерфейс между ГИС и специализированным термогидравлическим симулятором газового трубопровода (Gas Pipeline Simulator, PLS). ГИС является неотъемлемым компонентом PLS, но она работает в фоновом режиме, а пользователи могут сконцентрироваться на самом проекте.
Построитель сценариев позволяет использовать определенные заранее сценарии, схемы трубопроводов и результаты моделирования. Вид и работа приложения напоминает Microsoft Windows. У него интуитивно понятный интерфейс с кнопками выбора схематического или географического отображения в рабочей области и в электронных таблицах. Пользователь может просто нажимать кнопки и ниспадающие списки, чтобы заполнить данными исходную таблицу. Автоматизированный процесс помогает создавать одинаковые структуры отчетов по сценариям. Для удобства сравнения, результаты по сценариям могут отображаться одновременно, и работники могут применять для дальнейшего анализа статистические инструменты.
Построитель сценариев – это интуитивно понятный интерфейс между ГИС и термогидравлическим симулятором газового трубопровода. Он доступен во внутренней сети Petrobras.
Отделы Petrobras могут использовать Построитель сценариев в различных проектах. Например, коммерческий и плановый отделы Petrobras используют приложения ГИС для инженерно-технического планирования логистики: чтобы выбрать наиболее подходящую сеть для расширения газового трубопровода при анализе и реализации определенного рыночного сценария. В этом случае приложение применяется, чтобы показать проекты расширения сети, необходимые для удовлетворения растущего спроса на газ на рынке Бразилии. Приложение позволяет коммерческому и плановому отделам при изучении состояния и реакции рынка работать с наиболее вероятными сценариями, выбранными из всех заранее проанализированных. При получении хороших результатов пользователь может представить их на рассмотрение отделу инженерно-технического планирования для более детального анализа.
Построитель сценариев работает как интегрированное ГИС-приложение, которое ускоряет процесс принятия решений в проектах расширения сетей трубопроводов. ГИС, помогающая принять быстрые и точные задокументированные решения, все шире применяется пользователями в повседневной работе.
Авторы статьи: Сидней Перейра дос Сантос (Sidney Pereira dos Santos) и Ренато Кабраль (Renato Cabral), компания Petrobras Gas and Energy. За дополнительной информацией об описанных приложениях можно обращаться по адресу sidney.ps@petrobras.com.br. О модели данных по трубопроводам (ArcGIS Pipeline Data Model) можно подробнее узнать на сайте http://support.esri.com/datamodels.
