Коридоры новых трубопроводов можно изучать под любым углом

По материалам Esri

North Slope of AlaskaOil and Gas Data Is Solid

Береговая зона Северного склона Аляски является крупнейшим нефтегазоносным районом Соединенных Штатов. В настоящее время этот регион переживает новый бум геологоразведочных работ по поиску нефтегазовых месторождений. Диапазон нефтегазовых проектов Северного склона простирается от разведки углеводородов на неосвоенных участках до строительства трубопроводов и инфраструктуры.

Суровый климат, изрезанный рельеф и разнообразие экосистем Аляски затрудняют разведку и добычу полезных ископаемых. При планировании строительства и землепользования необходимо учитывать вечную мерзлоту, заболоченные территории, устойчивость почв, гидрографию, обводненность, дикую флору и фауну.

Технология геоинформационных систем (ГИС) играет ключевую роль на стадиях разведки, добычи и транспортировки углеводородов, являясь основой для анализа различных аспектов этих арктических проектов, от воздействия на окружающую среду до логистики строительства.

Компания Michael Baker Jr. Corporation (MBJ) занимается картографическим и инженерно-техническим обеспечением трубопроводного транспорта на Аляске уже более 45 лет. Одним из первых проектов MBJ был Трансаляскинский нефтепровод, для которого MBJ и по сей день продолжает разрабатывать разнообразные ГИС-решения. Давний приверженец программного обеспечения Esri, MBJ активно использует геопространственные технологии уже 25 лет и недавно добавила в свой арсенал лидар, мобильную ГИС и облачную модель распределения данных. Инженеры и планировщики MBJ используют ГИС для планирования, маршрутизации, проектирования и расчета трубопроводов и многих других применений. Кроме того, специалисты компании помогают группам ГИС нефтегазовых компаний организовывать данные и интегрировать решения.

Так, в 2008 году компания Enstar Natural Gas Company заключила с MBJ контракт на оценку альтернативных вариантов прокладки трубопроводной системы доставки природного газа с нефтегазовых месторождений залива Прудо (Prudhoe Bay) Северного склона потребителям Аляски. MBJ с помощью ПО ArcGIS выполнила технико-экономическое обоснование проекта трубопровода и порекомендовала для него оптимальный коридор.

Хотя специалисты по ГИС MBJ имеют дело с самой современной технологией, они считают важным при организации данных и построении ГИС-решений придерживаться основ проектирования, а именно:

• Использовать ГИС в качестве общей платформы для различных приложений. Обычно проекты в области природных ресурсов имеют междисциплинарный характер и требуют различных типов данных с единой геопространственной привязкой.
• Строить ГИС на прочном фундаменте самых надежных и подробных данных.
• С самого начала определить в проекте стандарты и протоколы управления данными и ГИС. Следить за тем, чтобы вся команда проекта придерживалась в своей работе этих протоколов и стандартов.
• Разработать дорожную карту реализации ГИС с разбивкой по этапам.
• Определить центральное контактное лицо проекта ГИС, которое будет выполнять функции хранителя, стюарда и менеджера данных; создать комитет пользователей с участием подрядчиков, инженеров и других специалистов и регулярно созывать его для обсуждения нужд и проблем развертываемой ГИС.
• Спроектировать ГИС так, чтобы она была доступна на соответствующих уровнях всем участникам проекта, в том числе менеджерам, планировщикам, разрешительным органам, инженерам и ученым.
• Быть в курсе современных технологий и уметь правильно и рационально их использовать.
• Сосредоточиваться на бизнес-драйверах ГИС, прежде всего на поддержке принятия решений, особенно там, где критично местоположение.
• Использовать ГИС для построения не только красивых и информативных, но и интеллектуальных карт, отвечающих требованиям рабочих процессов и создающих реальную стоимость.

Oдно из наиболее важных преимуществ ГИС – ее возможности по организации данных и даже людей. А хорошо организованные данные означают хорошо организованную компанию. Влияние ГИС на организацию часто недооценивается. Но когда менеджеры понимают возможности ГИС, они способны лучше координировать работу различных служб организации.

Найти качественные данные для анализа непросто, в суровых арктических условиях их реально приходится извлекать по крупицам, в том числе из вспомогательных связанных данных, собранных подрядчиками, и из других источников. Большей части данных по Северному склону нет в широком доступе. Но за десятилетия работы с нефтяными и газовыми компаниями на Аляске MBJ удалось собрать большое количество качественных данных, в том числе из публичных источников, особенно в части геотехнических и топографических карт. Эти данные стали основой для построения производных слоев и способствовали успеху многих проектов компании.

За долгие годы MBJ удалось собрать библиотеку данных ГИС. Она организована в соответствии с моделью данных базовой карты Esri. Библиотечные данные классифицированы по темам, таким как транспортировка, среда обитания и тип почвы, и по регионам, например, арктическому, внутреннему и южно-центральному. Модель данных обеспечивает непротиворечивое структурирование данных, надежное формирование и развертывание ГИС.

Создавая солидную модель данных в начале каждого проекта, MBJ целенаправленно извлекала информацию из разных источников. Например, в 2009 году Служба федерального координатора (СФК, англ. Office of the Federal Coordinator (OFC)), ведомство с функцией надзора за строительством крупных нефтепроводов, заключила с MBJ контракт на разработку прототипа ГИС. В своей работе СФК использует экологические, технологические, земельные и другие данные, сотрудничая более чем с 50 учреждениями. Перед тем, как приступить к данному проекту, геопространственные эксперты MBJ уделили много времени консультациям с менеджером проекта, командой ГИС, подрядчиками и техническим персоналом клиента, чтобы разработать высококачественную базу геоданных – основу проекта, а также достоверную базовую карту, на которую можно было бы накладывать другие слои данных ведомства. Приняв карту в качестве прототипа, СФК договорилась с правительством штата Аляска о совместном финансировании разработки публичной базовой карты на основе данных лидара высокого разрешения для главного трубопроводного коридора Аляски.

Примером хорошего ГИС-планирования является и крупный, многомиллиардный проект Пойнт Томсон (Pt. Thomson) компании ExxonMobil в северо-восточной части Северного склона. На этапе предварительного планирования проекта MBJ, совместно с Tерренсом Сетчфилдом, менеджером проекта из ExxonMobil, разработала для ГИС ExxonMobil базу геоданных, отвечающую требованиям проекта. Они встретились с подрядчиками, чтобы определить границы проекта, согласовать потребность в данных и установить стандарты. Были проведены консультации с экспертами подрядчиков, чтобы удостовериться, что будут использоваться самые лучшие данные в данной области. В начале проекта хороших данных не было. Был сформирован комитет по ГИС, который первые шесть месяцев еженедельно проводил совещания для обсуждения возможных источников данных, потребностей в данных для проекта и других вопросов, касающиеся ГИС. Качественные данные для анализа чувствительности окружающей среды имели критически важное значение. В результате этой предплановой работы были созданы объемная модель данных и база геоданных, ставшие основой для получения разрешений, гидрологического анализа и т.д. Хороший геодизайн повышает эффективность проекта и может дать экономию в миллионы долларов.

Как отмечено в примере по Пойнт Томсон, во многих нефтегазовых проектах необходимо в полной мере учитывать экологические ограничения. Поэтому база геоданных должна включать самые разные слои данных: от рыб, китов и медведей до сред обитания различных типов птиц. Слой среды обитания белых медведей, например, включает данные о местах обитания и перемещении животных. Многие из этих данных находятся в открытом доступе, например, на сервисе службы US Fish and Wildlife Service, Alaska. MBJ имеет хороший контакт с администраторами сервиса и со специалистами, изучающими диких животных, и знает, что этим данным можно доверять.

В дополнение к обычным элементам данных ГИС, таким как данные о заболоченных территориях, гидрографии и культуре, MBJ использовала лидарные данные высокого разрешения для создания изображений обнаженной земной поверхности и анализа растительности, водных объектов и содержания влаги в почве. Из лидарных данных были созданы производные картографические продукты, и данные облака точек были конвертированы в формат файла LAS. Это обеспечило возможность работы с данными в различных программных продуктах и их повторного использования в будущем. К примеру, файлы LAS можно напрямую использовать в ArcGIS, что экономит время и усилия на конвертацию данных в специальные форматы ГИС.

Используя лидарные данные в дополнительном модуле ArcGIS 3D Analyst, команда ГИС построила реалистичные 3D изображения земной поверхности, очень полезные в работе. Например, 3D визуализация наземных гидрографических объектов облегчает планирование пересечения водных преград и помогает понять, как будет распространяться пятно при разливе загрязняющих веществ и какие водные объекты будут затронуты. Инженеры могут взглянуть на предлагаемый коридор трубопровода под любым углом и оценить различные надземные и подземные варианты прокладки.

Полная визуализация проекта в ГИС на основе качественных данных – верный способ спланировать его правильно, с учетом нужд клиентов и экологических и законодательных требований.

Это изображение, полученное из данных лидара, используется для анализа маршрута трубопровода. Показаны абсолютные высоты и линии течения рек. На наиболее критичном участке маршрута нефтепровода сосредоточены геотехнические скважины (зеленые точки).