Эндрю Золнаи, менеджер по нефтяной и трубопроводной индустрии в компании ESRI, Редландс, Калифорния, США, E-mail: azolnai@esri.com
Сейчас просто прогресс уже недостаточен. Почему? По многим причинам. По финансовым, поскольку, например, многие крупные компании проводят переоценку доказанных запасов в сторону снижения. В ответ на пожелания клиентов, акционеров и общественности о большей открытости, на запросы по более удобному и быстрому доступу к информации. В связи с более строгими правилами регулирования и надзора, в том числе по вопросам экологической и прочей безопасности на суше и на море, на территории своей страны и за рубежом. Как реакция на повышенное внимание со стороны совета директоров и на требования по улучшению корпоративной информационной культуры и инфраструктуры.
В целом, индустрия нефти и газа сегодня характеризуется глобальной нестабильностью. Эта нестабильность связана с кризисами в политической и экономической сферах, с сюрпризами рынка, климатическими изменениями, с регионализацией и приватизацией, сопровождающимися поглощением, слиянием, экономией за счет совместной деятельности. Это также связано со стареющей инфраструктурой, часто неудачной, неэффективной, сверхбюджетной, основанной на старых унаследованных системах, нерыночной.
То, что многие клиенты хотят от нас получить, — это корпоративная ГИС. Системы уровня отдельного департамента постепенно отходят на второй план. Требуется интеграция с другими информационными системами и технологиями, такими как системы управления ресурсами предприятия (ERP) или системы управления коммуникациями (CRM). ГИС становится важной или даже ключевой составляющей целостной ИТ системы, обслуживающей многих пользователей. При этом очень важное значение приобретают общие стандарты, такие как отраслевые модели данных PPDM (www.ppdm.org), APDM (www.pods.org) и др., обеспечивающие возвратность вложенных средств и усилий на разработку и поддержание системы.
Технологический прогресс
Компьютерная и близкие к ней отрасли бурно развиваются. Рост объема памяти и скорости вычислений компьютеров улучшили соотношение цена/производительность при внедрении приложений, требующих интенсивной обработки данных. Это справедливо и для портативных компьютеров, которые удобно использовать в полевых условиях. Оборудование для дистанционного зондирования стало менее габаритным и более мощным, появилось много устройств, позволяющих собирать данные с большей частотой и большим разрешением. Коммуникационные сети, в том числе беспроводные, теперь обеспечивают более полное покрытие и поддерживают обмен данными в режиме близком к реальному времени. Все большее распространение получают системы спутникового позиционирования (GPS), в последнее время их созвездие пополнилось новыми спутниками. Стали более доступны данные из многих источников, к ним можно обращаться через Web. Стандарты представления метаданных облегчают понимание имеющихся наборов данных, их поиск и повторное использование. ГИС технологии постоянно развиваются, а сферы их применения и установочная база расширяются. Растет понимание и принятие ценных возможностей, которые предоставляет пространственный подход к сбору, обработке и анализу информации.
Судя по обсуждениям на проходивших в 2004 году очередных встречах группы пользователей ESRI из нефтегазовой отрасли, основными тенденциями внедрения геоинформационных систем становятся создание интеллектуальных ГИС (инструменты + данные = новые данные), развитие web- сервисов и построение распределенных ГИС.
Движению в этом направлении способствуют новые возможности и новые продукты, появившиеся в девятой версии ArcGIS. К новым возможностям настольных продуктов ArcGIS Desktop относятся: широкий выбор сгруппированных по выполняемым задачам инструментов обработки геоданных, удобные средства разработки моделей геообработки для поддержки рабочих процессов, средства быстрой трехмерной визуализации больших объемов данных в глобальном масштабе и пролета над местностью (рис. 1 — 4), расширенные возможности картографии, создания и размещения надписей и аннотаций, улучшенная работа с растровыми изображениями и каталогами, расширенная поддержка многих форматов представления данных и их преобразования, более мощная и развитая среда хранения и работы с пространственными данными – База геоданных. А новые серверные продукты и продукты для разработчиков позволяют создавать специализированные централизованные корпоративные системы, интегрировать возможности ГИС с другими приложениями и системами.
 Рис. 1. Глобальный вид Евразии. Выделена Тюменская область, показаны магистральные трубопроводы и НПЗ. |
 Рис. 2. Ханты-Мансийский округ. Показаны нефте- и газопроводы, НПЗ (цвет секторов — типы и доля перерабатываемого сырья), концессии по годам (1992 – 1996). |
 Рис. 3. Перспективный взгляд на северо-восток Тюменской области. Показаны газопроводы (линии красного цвета) и нефтепроводы (зеленые), границы месторождений и запасы нефти, конденсата и газа (зеленый, белый и красный цвет 3-D полигонов), а также лицензионные участки по годам (1992 – 1996, полигоны разного цвета). |
 Рис. 4. Магистральный трубопровод Баку-Тбилиси-Джейхан. Перспективный вид на модель рельефа региона со стороны Баку. Показаны скважины (черные точки), оптимальная трасса (красная линия), рассчитанная на основе ранжированного учета таких факторов, как топография, растительность, политические границы и др. (комплексная оценка территории представлена цветами радуги). На врезке карта с сайта компании Бритиш Петролеум. |
Пользователи все яснее осознают, что ГИС – это не просто средство для создания цифровых карт, а что эта технология позволяет повысить эффективность бизнеса. В настоящее время ESRI является лидером рынка, включая такие области как разведка, эксплуатация и добыча, транспортировка, сбыт и природоохранные меры. ESRI предлагает передовые решения для широкого спектра приложений в области проектирования и строительства, бизнес географии, совместной работы с другими информационными системами, масштабирования и стабильной работы информационных систем для нефтегазовой отрасли.
Создание бизнес ценностей
Сегодня пожалуй самое важное – это управление активами. Что это означает на практике? Получить большую отдачу и прибыль от имеющихся у вас активов: движимого и недвижимого имущества, данных сейсмики, бурения, от производства, перекачки и сбыта продукции. Каждый из активов дает доход (это плюс), но и подразумевает определенные расходы (это минус). Поэтому управление активами означает деятельность по повышению выручки и снижению затрат по одним и тем же активам, а также снижению затрат на создание новых активов. Стратегии повышения прибыльности включают оптимизацию размещения и использования, поддержание активов как можно более длительное время. Стратегии снижения затрат включают: оптимизацию циклов обслуживания и поддержки, снижение расходов на обследования и инспекцию каждого из объектов инфраструктуры, снижение себестоимости единицы продукции, внедрение реального централизованного контроля за состоянием активов и действенного полевого анализа на местах. Общая ориентация — на надежность оборудования и общие стандарты представления информации. Оборудование должно работать согласно спецификациям. Стратегии подразумевают внедрение более плотного графика работ по проектированию, сокращение временных циклов, улучшение качества данных и более эффективное использование пространственных данных. Реализация таких подходов предоставляет многочисленные возможности для пользователей, бизнес партнеров, дистрибьюторов и ESRI.
Добавление бизнес ценностей также означает действенный полевой анализ текущих данных по скважинам, лизинговым участкам и т.д. Оно подразумевает проведение дополнительных съемок с использованием данных наземных съемок, данных дистанционного зондирования и GPS (повторные инспекции трубопроводов, контроль развития инфраструктуры и воздействия на окружающую среду), точное определение местоположения объектов и явлений (фиксация мест протечек и порывов, создание альбомов карт и каталогов изображений). Причем, необходимо иметь возможность представить все получаемые данные в наглядной, удобной для понимания и принятия решений форме.
Этот процесс охватывает и финансовую сферу: принятие оптимальных бизнес решений на основе инновационного использования пространственной информации, повышения качества и достоверности геоданных; приобретение бизнес информации; экономичное управление использованием бурового и прочего оборудования на всех стадиях, начиная с подготовительной и заканчивая его снятием; инженерное проектирование (анализ продуктивности, оптимизация транспортировки и сбыта); диверсификация ликвидных активов и производства, отказ или изменение прав собственности (прибыльное избавление от лишних активов путем их продажи, ранжирование месторождений). Примерами такой деятельности являются автоматизация бухгалтерского учета активов (инициация, процедуры, показатель надежности) с учетом того факта, что практически каждый актив и процесс имеют пространственную компоненту, привязаны к какому-то географическому положению или территории.
Продвижению по этому пути способствует и внедрение серверных технологий, обеспечивающих доступ к данным в поле, их доступность для руководства, постоянный контролируемый ввод технической информации, комплексный анализ зон повышенного риска (где проходит трубопровод, какое в нем давление, где здание или сооружение, какова его вместимость), создание регулятивных отчетов для контролирующих органов и других организаций (новые требования в США, мега-проекты за рубежом). При таком подходе прибыль на инвестированный капитал значительна.
Новыми прикладными областями для ГИС являются визуализация утечек и других неполадок (поиск сооружений, визуализация данных систем контроля SCADA и т.д.), «обратная задача ГИС» — управляемая текстовыми данными подготовка картографических отчетов, моделирование сооружений, трассировка транспортных потоков, оптимизация прокладки трубопроводов, интегрированное управление, экономическое развитие, прогноз нагрузки для системного планирования. Все это — критически важные бизнес-процессы. И их поддержке способствует широкое внедрение Web-ГИС сервисов (местоположение, распределение ресурсов и активов), подключенных к банкам данных в рамках NSDI (Национальной инфраструктуры пространственных данных), см. www.esri.com/industries/petroleum/services/resources.html. Такие новые возможности обеспечивают существенные прорывы в планировании будущих и сопровождении текущих проектов. В их основе лежит понимание потребностей нефтегазовой промышленности и большом опыте сотрудничества ESRI и бизнес партнеров этой компании с клиентами из данной отрасли.
Новая архитектура ГИС
Теперь в вашем распоряжении интегрированные решения, основанные на настольных продуктах ArcGIS Desktop, позволяющих создавать и использовать базы геоданных, и серверных приложениях, обеспечивающих многопользовательскую работу с системами управления базами данных (например, связка ArcMap / ArcSDE и серверы РСУБД), а также браузеры для обращения к Web- сервисам на основе ArcIMS и модели Web- сервисов (рис. 5), более широкие средства взаимодействия с имеющимися унаследованными приложения и системами (неГИС, модели клиент-сервер). Можно получить доступ к данным, которые не нужно поддерживать самостоятельно. Все эти решения легко интегрируются в корпоративную информационную систему, построенную на основе клиент-серверной архитектуры.
 Рис. 5. Доступ к данным через ГИС- Web-сервисы. |
Итоговая выгода невелика без интеграции. Мы хотим и можем предложить нашим многочисленным пользователям, работающим с настольными приложениями («тяжеловесным» = продвинутым + технический персонал; «легковесным» = управленческому и административному персоналу), комплексные решения, в том числе для реализации серверных процессов: посылка параметров для запуска серверных приложений и получение результатов на настольном компьютере. При этом очень важна инфраструктура для поддержки сохранности и целостности данных, процессы, используемые в обеспечении корпоративной, региональной и национальной безопасности (сбор данных, их связывание и наложение, быстрый доступ к данным при возникновении чрезвычайной ситуации для предотвращения эскалации аварии, оценки ущерба и сглаживания последствий, см. рис. 6).
 Рис. 6. Моделирование и анализ сценариев развития возможных чрезвычайных ситуаций. |
Этого можно добиться с помощью серверов приложений, интеграции в реальном времени всех этапов и процедур работы с данными, включая сбор данных, запуск процессов на сервере, получение результатов анализа и их отображение на клиенте, дальнейшую обработку средствами ГИС. Использование картографических ГИС- систем реального времени означает получение нужной информации за минуты, а не за недели и месяцы. Тремя важными пунктами в этом направлении являются рабочие процессы, рабочие процессы и, еще раз, рабочие процессы. Их автоматизация и поддержка с помощью интерфейсов, охватывающих полный цикл задач бизнес процесса. Существенным этапом в достижении этой цели является создание порталов. Порталов, как ресурсов данных для поддержки управления, доступных через локальные и глобальные сети (рис. 7). При этом Web- серверы обеспечивают двунаправленную передачу данных и запросов от и к настольным клиентским приложениям, установленным на компьютерах конечных пользователей.
Рис. 7. Инфраструктура ГИС для нефтегазовой отрасли. |
Таким образом, ГИС становится неким общим интерфейсом для совместной работы как с имеющимися, так и с новыми приложениями, интерфейсом взаимодействия с системами учета и иными приложениями, используемыми в нефтегазовой отрасли. Дополнительную информацию можно получить по адресу www.esri.com/petroleum, www.esri.com/pipeline.