Кузьмин Д.О.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АИС ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПРОСТОЯ СКВАЖИН *
Аннотация:
статья посвящена процессу взаимодействию и обмену данными по имеющимся на скважинах отклонениям. В ней описывается необходимость и преимущества использования автоматизированных информационных систем (АИС) в нефтяной промышленности, а также требования к разрабатываемой системе и описания процессов взаимодействия и обмена данных до и после реинжиниринга. За основу взяты АИС «Мехфонд» и внедренный в нее модуль «СВОД», запатентованные и используемые в ПАО «Газпромнефть»
Ключевые слова:
автоматизированные информационные системы, автоматизация, причины отклонений, нефтяные скважины, дебит жидкости, дебит нефти
УДК 004.453.4
Кузьмин Д.О.
магистрант 2 курса, кафедра автоматизированных систем управления,
Уфимский государственный авиационный технический университет
(Россия, г. Уфа)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АИС ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ
ВРЕМЕНИ ПРОСТОЯ СКВАЖИН
Аннотация: статья посвящена процессу взаимодействию и обмену данными по имеющимся на скважинах отклонениям. В ней описывается необходимость и преимущества использования автоматизированных информационных систем (АИС) в нефтяной промышленности, а также требования к разрабатываемой системе и описания процессов взаимодействия и обмена данных до и после реинжиниринга. За основу взяты АИС «Мехфонд» и внедренный в нее модуль «СВОД», запатентованные и используемые в ПАО «Газпромнефть».
Ключевые слова: автоматизированные информационные системы, автоматизация, причины отклонений, нефтяные скважины, дебит жидкости, дебит нефти.
Процесс взаимодействия и обмена данными
Главная проблема, с которой сталкиваются технологи и специалисты ремонтных бригад в нефтяной отрасли заключается в проблеме передачи данных по скважинам. Из-за отсутствия готовых продуктов для обмена, специалисты вынуждены передавать данные посредством электронной почты или телефонного разговора, что нередко ведет за собой потерю и искажение данных, а также сложность отслеживания качества работы.
На рынке существуют разнообразные поставщики и разработчики IT-продуктов — почему же многие нефтяные компании идут по пути создания собственного софта, вместо того чтобы использовать готовые решения?
Разработка полных аналогов существующего программного обеспечения действительно в большинстве случаев не имеет смысла, однако стандартные решения из «коробки» не всегда соответствуют растущим бизнес-требованиям, и стоимость их доработки может оказаться заметно выше стоимости продукта, созданного своими силами. Кроме того, разрабатывая собственные методики и алгоритмы, мы развиваем внутренние компетенции, обеспечиваем конкурентные преимущества компании.
Но тут стоит рассмотреть еще одну проблему. Любой сложный механизм, даже программный комплекс, требует своевременного технического обслуживания. Ведь с течением времени все рано или поздно теряет свою актуальность. Производитель АИС попросту не может заложить всего в свой продукт на момент разработки. Также, пользователи АИС, которые не до конца понимают то, как она функционирует, становятся причиной поломок, что тормозит работу предприятия и ведет не только к убыткам, но, иногда, и к ответственности предпринимателя перед законом.
Отличным решением, в данной ситуации, может послужить наличие своей команды разработчиков ПО, которые в тесном сотрудничестве с представителями бизнеса смогут не просто реализовать АИС под конкретный спектр задач, но также и будут оперативно поддерживать ее во время всего жизненного цикла, как добавляя новый функционал, по мере необходимости, так и оперативно решая возникающие проблемы.
Одна из основных задач — дать возможность сотрудникам использовать лучшие практики, алгоритмы, знания, созданные отдельными специалистами и экспертами в виде информационных систем. Программные продукты — это связующие звенья между сотнями различных технологических процессов внутри нефтяной компании. От того, насколько эти звенья согласованы, насколько они отвечают задачам компании, могут ли быстро адаптироваться к новым условиям, зависит эффективность внедрения технологий в производственный процесс.
Также, стоит отметить, что в случае нефтяной компании, временные издержки – это не просто переплата за рабочее время персонала. Рассматривая процесс взаимодействия и обмена данными, ведется работа с отклонениями. При возникновении любого из них, будь то технологическое, техническое или геологическое, работа скважины «ставится на паузу» для выяснения всех необходимых деталей, выбор и проведение необходимого корректирующего мероприятия. За время простоя скважина не приносит доход, а так как у компании тысячи скважин и отклонения возникают по ним каждый день, достаточно остро стоит вопрос касательно минимизации простоя и, соответственно, издержек.
Внедрение АИС, в отличии от иных способов автоматизации процесса обмена и взаимодействия с данными, позволяет не только его ускорить, но и минимизировать человеческий фактор, так как данные не будут передаваться между людьми по электронной почте, а будут заноситься в систему, в которой попросту нет возможности потери письма, случайного попадания в папку «Спам» и так далее.
Реализация процесса взаимодействия и обмена данными, с применением АИС, позволяет не только просматривать и загружать имеющиеся показания по скважинам, что само по себе обеспечивает прозрачность передачи имеющихся данных, избавляя тем самым от их потери или искажения, но также и рассчитывать некоторые параметры работы оборудования на месторождении на основе введенных данных, что также позволяет не только ускорить имеющийся процесс, но и исключить ошибку расчета параметров, так как расчетами будет заниматься не человек, а компьютер.
Реализация системы для взаимодействия и обмена данными
Значительные затраты при эксплуатации добывающего фонда связаны с необходимостью ремонта и замены внутрискважинного оборудования. Поломки электроцентробежных насосов, в частности, могут быть вызваны ошибками, допущенными при подборе оборудования. При этом кроме прямых потерь, связанных с заменой насоса, добавляются потери, связанные с вынужденным простоем скважины.
Для решения этих проблем была создана АИС «Мехфонд» (Система запатентована ПАО «Газпром-нефть»). Она ведет учет работы всего внутрискважинного оборудования, сигнализируя об отклонениях в режиме работы скважины или выходе оборудования из строя, позволяет оперативно принимать меры и тем самым снизить возможные потери. Еще одна важная функция — подбор погружного оборудования с учетом параметров скважины — помогает правильно подобрать насос, а значит, уменьшить вероятность его поломок и вынужденных остановок в добыче. В целом программа дает возможность более эффективно использовать финансовые средства и увеличить межремонтный период. [1, стр 12].
Однако, просто уведомления о наличии отклонений в один момент оказалось недостаточно. Технолог тратил достаточно много времени на то, чтобы выяснить по какой причине возникло то или иное отклонение. Из-за большого количества скважин, имел место быть человеческий фактор: не всегда причина отклонения была определена верно, а иногда отклонения и вовсе не было. Например, несколько скважин выкачивают нефть в один коллектор, который находится на земле. Одна из скважин начинала давать существенно больший дебит, нежели остальные, из-за чего датчики фиксировали на них снижение добычи, а система сигнализировала о наличии отклонения. Но в данном случае, снижение дебита не является отклонением и не требует проведения мероприятия ремонтной бригадой. Напротив, технологу необходимо взять ситуацию в свои руки и, например, снизить частоту работы насоса на скважине, которая не дает сбросить в коллектор нефть остальным, не привлекая при этом ремонтную бригаду. [2, стр 164].
По итогу, проставив вручную отклонения, заведя необходимые мероприятия для их ликвидации и собрав всю необходимую информацию по работе скважин (перечень скважин с отклонениями, базовые и текущие параметры, перечень необходимых мероприятий), технолог сталкивался со следующей трудностью: не на всех объектах имелось устойчивое Интернет-соединение, потому данные специалисту ремонтной бригады не всегда передавались письмом по электронной почте в виде Excel-файла, иногда приходилось диктовать их по телефону, что само собой занимало немало времени, а также случались ошибки.
Стоит также отметить и еще один немаловажный аспект – это контроль качества работы технолога и ремонтной бригады со стороны руководства. Когда данные передаются посредством телефонного звонка или перепиской по электронной почте, практически невозможно отследить цепочку наполнения документов, что ведет к трудностям при выяснении виновных, в случае возникновения каких-либо инцидентов.
Последним же аргументом в сторону серьезной доработки имеющейся АИС, было то, что новая система, интегрируемая в существующую, сможет не только автоматизировать процесс взаимодействия и обмена данными, но также позволит рассчитывать некоторые важные показатели на основе имеющихся данных, что также снизит нагрузку на персонал. [3, стр. 56].
Главным требованием к новой АИС была прозрачность процессов. Теперь видно по какой причине скважина попала в систему взаимодействия и обмена данными, какие причины отклонения система выбрала на основе имеющихся данных, какие из них уже одобрены или отклонены технологом, какие мероприятия запланированы и эффективны ли они были или нет. За счет этого, руководство может в режиме реального времени отслеживать работу специалистов и в любой момент построить наглядный отчет для анализа эффективности работы с отклонениями.
Одна из новых функций – работа с новыми отклонениями. Если ранее отклонения считались только по дебиту (газа, жидкости и нефти), то теперь можно увидеть, например, изменения в потреблении электроэнергии. Если ее расходуется больше, чем предусматривает норма на добычу 1 тонны нефти, тогда фиксируется отклонение по УРЭ (удельному расчету электроэнергии).
При проработке логики интерфейса, главным требованиям была его простота. Имеются четыре таблицы, каждая из которых отвечает за свою группу скважин.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
Волков М.Г. Использование методов теории автоматического управления для представления механизированной нефтедобывающей скважины как объекта управления // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов. – 2017. – № 1. – С. 11–22.
Брилл Дж.П., Мукерджи Х. Многофазный поток в скважинах. – МоскваИжевск: Институт компьютерных технологий, 2006. – 384 с.
Топольников А.С. Применение методов математического моделирования при контроле и оптимизации нестационарного режима работы нефтяной скважины // Тр. Института механики им. Р.Р. Мавлютова Уфимского научного центра РАН. – 2016. – Т.11. – №1. – С. 53–59.
Kuzmin D.O.
2nd year Master's student, Department of Automated Control Systems,
Ufa State Aviation Technical University
(Ufa, Russia)
USING AIS TO REDUCE WELL DOWNTIME
Abstract: the article is devoted to the process of interaction and data exchange on the deviations available at the wells. It describes the necessity and advantages of using automated information systems (AIS) in the oil industry, as well as requirements for the system being developed and descriptions of the processes of interaction and data exchange before and after reengineering. The basis is the AIS "Mechfond" and the module "SVOD" embedded in it, patented and used in PJSC "Gazpromneft".
Keywords: automated information systems, automation, causes of deviations, oil wells, fluid flow rate, oil flow rate.
Номер журнала Вестник науки №5 (50) том 3
Ссылка для цитирования:
Кузьмин Д.О. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АИС ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПРОСТОЯ СКВАЖИН // Вестник науки №5 (50) том 3. С. 123 - 129. 2022 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/5621 (дата обращения: 19.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2022. 16+