Маджид Аль-Мувайл, Фейсал Аль-Боус, Насир Осман, Фаузи Абдулрахман;
Кувейтская нефтяная компания
К, Фейсал Шах, Ахмед Саад, Скотт Пезановски:
компания Openware, официальный дистрибьютор Esri в Кувейте
Oil Production in Kuwait Gets More Efficient With a Comprehensive Geodatabase
Кувейтская нефтяная компания применяет настольные, серверные и мобильные ГИС-решения на платформе ArcGIS, чтобы добиться снижения степени загромождения пространства на своих нефтяных месторождениях, лучше планировать освоение новых запасов и развитие на перспективу.
Нефтяная эра Кувейта началась 22 февраля 1938 года, когда в юго-восточной пустыне страны на месторождении Бурган (Burgan) впервые была обнаружена нефть. Самая первая скважина, удачно названная Бурган №1, все еще в строю. За последние 80 лет по всей стране было открыто множество нефтяных месторождений. Сегодня Кувейтская нефтяная компания (КНК, англ.: KOC), чья основная миссия заключается в разведке, разработке и добыче углеводородов на территории этой страны, располагает тысячами скважин и еще большим количеством запланированных скважин для достижения целей будущей добычи, установленных в ее Стратегическом плане на 2040 год.
В КНК добываемая из скважин нефть по сети нефтепроводов доставляется до объектов предварительной обработки, известных как центры сбора. Чтобы извлечь сырую нефть из-под земли и доставить ее до 30 центров сбора по всему Кувейту требуется развитая наземная и подземная инфраструктура: кабели, трубопроводы, линии коммуникаций, подъездные дороги, ограждения, укрытия и прочие объекты.
Но несколько десятилетий назад инженерная инфраструктура нефтегазовых месторождений Кувейта вынужденно стала перегруженной. Вторжение Ирака в 1990 году нанесло огромный ущерб процессу разработки углеводородов. Во время отхода иракские войска подожгли 600 скважин и разрушили 10 центров сбора. После освобождения Кувейту требовались значительные ресурсы для восстановления страны, и самым быстрым способом получения необходимых средств было ускорение добычи нефти. Однако, учитывая размеры ущерба и необходимость быстрого строительства и реконструкции объектов и наращивания добычи и перерабатывающих мощностей, этот масштабный проект в конечном итоге не привел к желаемому ускорению и интенсификации производственного процесса. КНК пришлось строить новые трубопроводы и линии электропередачи вокруг нефтяных озер, образовавшихся после повреждения скважин и сооружений, поэтому новое бурение не могло следовать существующим трассам трубопроводов. В результате, количество полезных площадей на нефтяных месторождениях было сокращено, а разработка недр, включая разведочное бурение и бурение для добычи, была ограничена.
Кувейт расположен на юго-восточной границе Ирака и с востока омывается Персидским заливом.
Для решения возникших проблем в 2006 году группа КНК по эксплуатации и техническому обслуживанию сформировала Генеральный инфраструктурный план (ГИП), главными целями которого являлись: снижение перегруженности месторождений; отслеживание резервирования земли и разрешение конфликтов; препятствование посягательствам на землю; соблюдение правил безопасности и охраны здоровья, сохранение окружающей среды. Большинство этих направлений актуально и по сей день. Для управления всеми аспектами своей деятельности компания использует геоинформационные системы (ГИС), опираясь на возможности платформы ArcGIS для оптимизации системы резервирования земель для будущих скважин, трасс трубопроводов, производственных объектов и решения многих других задач.
Новый способ сбора, обработки и применения данных
КНК начала реализацию плана стратегического развития с создания концепции структуры комплексной и надежной базы геоданных в ArcGIS, включающей подробную геопространственную и непространственную информацию обо всех существующих и планирующихся производственных объектах. Первоначально команда ГИП, состоящая из профильных специалистов, разработчиков и инженеров по управлению данными ГИС, а также разработчиков под систему AutoCAD, спроектировала базу геоданных таким образом, чтобы она включала единую модель данных всех объектов КНК. Потребовалось использовать моделирование взаимосвязей объектов для гарантии того, что концептуальная модель структурированных данных будет корректно спроектирована. После тщательного анализа моделей команда ГИП создала схему управления данными для определения и описания содержимого базы геоданных.
Затем группа ГИП разработала высокоинтегрированную методику сбора данных для картографирования активов, включающую топографическую съемку всех производственных участков КНК. Съемочные бригады были оснащены геодезическими GPS-приемниками, радиодетекторами и наземными радиолокационными устройствами для отслеживания всевозможных подземных объектов. Это являлось не только контролируемым и надежным картографическим решением, но также гарантировало соответствие данных международным стандартам точности пространственных данных.
На электронную карту были нанесены все имеющиеся нефтяные объекты, включая наземные скважины, трубопроводы, коллекторы и здания, подземные трубопроводы, электрические и коммуникационные кабели, а также такие природные и искусственные поверхности как водные объекты, нефтяные озера и бермы. Также вводилась разнообразная атрибутивная информация об объектах, такая как надписи на металлических метках, прикрепленных к каждому объекту КНК, сведения о скважинах, например, когда они были пробурены и введены в строй, типы сырой нефти, транспортируемой по определенным трубопроводам, диаметр и материал труб и другие сведения.
После этого геодезисты и специалисты AutoCAD из группы ГИП обработали и отредактировали данные в формате CAD, а затем конвертировали их в базу геоданных ArcGIS на основе Microsoft SQL Server для их последующей визуализации в ГИС. Данные хранятся на основе технологии ArcSDE, что, благодаря встроенным возможностям версионного редактирования, позволяет множеству пользователей одновременно корректировать и дополнять базу геоданных, не блокируя объекты и не дублируя данные.
Эти усилия по сбору, обработке и применению данных предоставили КНК большой объем высокоточной и актуальной геопространственной информации о нефтяных месторождениях Кувейта и всей связанной с ними инфраструктуре. Теперь эти данные служат основой для уникальных приложений, создаваемых ГИС-разработчиками команды ГИП, помогают сотрудникам КНК в оптимизации и расширении добычи нефти и газа в Кувейте.
Согласование текущих потребностей с перспективами развития
До создания плана развития производственной инфраструктуры и внедрения многопользовательской ГИС КНК выбирала площадки без учета будущих потребностей и предполагаемых последствий. Но сейчас, применяя технологии ArcGIS, компания реализует долгосрочную программу управления земельными ресурсами, которая поможет ей сохранить пространство для будущего развития в соответствии с Генеральным инфраструктурным планом КНК на 2040 год.
Процесс выбора места для размещения новой скважины все еще довольно сложен из-за постоянных проблем с загроможденностью пространства. Когда предлагается новая скважина, геологи КНК сначала определяют желаемое местоположение для бурения. Однако если это местоположение располагается на перегруженной (захламленной) территории, часто возникают конфликты. Этот процесс еще более усложняется необходимостью соответствия требованиям, включая затраты, практичность, планы будущего развития, потребности в эксплуатации и обслуживании, а также правила КНК, которые устанавливают стандарты расстояния между объектами. Чтобы свести к минимуму эти конфликты, компании часто приходилось искать альтернативные места, например, рядом с тем местом, где находится нефтяная залежь, а не прямо над ней, что в конечном итоге приводит к удорожанию процесса добычи.
Добыча нефти в Кувейте началась на месторождении Бурган в пустыне на юго-востоке страны. Первая продуктивная нефтяная скважина, названная Бурган №1, эксплуатируется до сих пор.
Теперь использование функций ArcGIS for Desktop позволяет оптимизировать процесс выбора площадки с помощью сред и инструментов геообработки, помогающих КНК обеспечить возможность выделения качественных местоположений для будущих скважин, служб и сооружений; оптимизировать местоположения для лучшего управления земельными ресурсами и обеспечить соблюдение стандартов охраны здоровья, труда и окружающей среды. Кроме того, команда по эксплуатации и техническому обслуживанию использует ArcGIS для оценки размещения существующей инфраструктуры КНК и предлагает экономически выгодные сценарии реорганизации активов, обеспечивающие эффективное и экономное использование земельных ресурсов в будущем.
В настоящее время карта активов КНК публикуется на корпоративном портале на основе ArcGIS Enterprise, и пользователи КНК — от полевых операторов до старших инженеров и руководителей групп — могут получить к ней быстрый доступ и использовать ее для обеспечения долгосрочного планирования земельных ресурсов.
Дальнейшие улучшения с помощью 3D, централизованных приложений и данных, получаемых в режиме реального времени
Для продолжения формирования экономически эффективных подходов к освоению земельных и природных ресурсов группа ГИП планирует совершенствовать и централизовать существующую базу геоданных и создавать целевые приложения для распространения этой важной информации по всей компании. Это будет способствовать расширению взаимодействия и обмену данными между командами, что позволит руководству КНК своевременно принимать оптимальные решения.
Кроме того, КНК использует цифровые аэрофотоснимки и данные лазерной съемки от партнера Esri, компании The Sanborn Map Company, для создания высококачественных ортофотоснимков в естественных цветах и наборов данных о местности (Terrain), которые можно использовать для: трехмерного моделирования трубопроводов; проведения трехмерного пространственного анализа трубопроводов, пунктов сбора, труднодоступных или опасных районов; гидрологического моделирования для выявления потенциальных (и бесполезных) водоносных районов и для лучшего представления местности нефтяных месторождений в целом. Удаленный сбор данных, который может быть выполнен быстрее и в более крупном масштабе, чем сбор данных на основе наземной съемки, не только снижает затраты, но и сводит к минимуму риски для персонала, которому приходится наносить на карту объектов в труднодоступных, опасных и удаленных районах.
КНК также ведет централизованную разработку специализированных приложений. Вместо того чтобы создавать отдельные приложения по мере возникновения необходимости, команда ГИП размещает их на веб-портале, где ключевые сотрудники компании могут получить доступ к самой последней и самой точной информации тогда, когда им это нужно. Это позволяет пользователям находить нужные им карты и приложения, расширять взаимодействие между командами и упрощать обмен ГИС-сервисами и инструментами геообработки. Центральный портал также предлагает доступ к атрибутивным данным КНК через унифицированный интерактивный картографический интерфейс. Другие специализированные ГИС-приложения, разработанные КНК, обслуживают потребности отдельных команд, включая группу управления кризисными ситуациями, отдел охраны здоровья и окружающей среды, а также команду, оптимизирующую маршруты трубопроводов.
Аналогичным образом, команда по эксплуатации и техническому обслуживанию продолжает интегрировать в систему существующие сервисы, которые помогают управлять активами на основе информации, получаемой в режиме реального времени. Например, мгновенный доступ к источникам данных о погоде в реальном времени дает руководству КНК большее понимание проблем окружающей среды, постоянно бросающих вызов процессам добычи нефти в пустыне Кувейта.
В рамках Генерального инфраструктурного плана (ГИП) съемочные группы собирают данные об активах нефтедобычи, проверяют объекты на месторождениях и заносят эту информацию в общую базу геоданных ArcGIS.
Все эти приложения созданы для предоставления руководству КНК наиболее ценных геопространственных данных с помощью интуитивно-понятных цифровых карт. Однако успешное внедрение и распространение этих приложений в первую очередь зависит от наличия точной, полной и актуальной базы геоданных. И такая база геоданных наконец появилась в Кувейтской нефтяной компании. За дополнительной информацией обращайтесь к старшему ГИС-аналитику Фейсалу Аль-Боусу (Faisal Al-Bous, fbous@kockw.com) или к ГИС-специалисту Насиру Осману (Nasir Osman, nosman@kockw.com) из команды по эксплуатации и техническому обслуживанию в КНК.
По материалам статьи в ArcNews, ежеквартальном издании Esri.
