Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Комплексное моделирование и интегрированные операции в нефтяной пром

..pdf
Скачиваний:
15
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
14.57 Mб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

П.Ю. Илюшин, А.В. Усенков, В.А. Плотников

КОМПЛЕКСНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

ИИНТЕГРИРОВАННЫЕ ОПЕРАЦИИ

ВНЕФТЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2015

УДК 622:323:004.9 (075.8) И49

Рецензенты:

канд. техн. наук И.С. Путилов (Филиал ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» «ПермНИПИнефть» в г. Перми); канд. техн. наук И.Н. Пономарева (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Илюшин, П.Ю.

И49 Комплексное моделирование и интегрированные операции в нефтяной промышленности : учеб. пособие / П.Ю. Илюшин, А.В. Усенков, В.А. Плотников. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн. ун-та, 2015. – 149 с.

ISBN 978-5-398-01496-9

Изложены теоретические и практические сведения на тему внедрения интегрированных операций в нефтяной промышленности.

Описаны основные аспекты интегрированных операций: мониторинг текущего состояния, интегрированное планирование, управление человеческим фактором, анализ информации, обеспечение информационной безопасности, международные стандарты. Приведены управленческие и технические инструменты для реализации элементов интегрированных операций. Представлены практики внедрения интегрированных операций.

Предназначено для студентов, бакалавров, магистрантов и аспирантов нефтяных вузов, также может быть полезно для повышения квалификации инженерных и научных работников нефтяной промышленности.

УДК 622:323:004.9 (075.8)

ISBN 978-5-398-01496-9

© ПНИПУ, 2015

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение...........................................................................................................

4

1.

Интегрированные операции: возможностии ограничения................

10

2.

Мониторинг текущего состояния:

 

существующиеинструменты, правилавнедрения...................................

31

3.

Интегрированноепланирование (IPL):

 

сущность, инструментывнедрения............................................................

52

4.

Управлениечеловеческимфактором:

 

лидерство, организация работы..................................................................

70

5.

Анализинформации: технологии, организация процесса..................

87

6.

Обеспечениеинформационной безопасности...................................

102

7.

Международныестандарты...................................................................

115

8.

Реализацияинтегрированныхоперацийна практике........................

123

Список литературы.....................................................................................

143

3

ВВЕДЕНИЕ

Прогнозируемая информационно-техническая революция получила большое внимание в нефтяной промышленности за последние несколько лет. Использование данных в режиме реального времени, совместных методов, практической экспертизы и научных организационных и технических дисциплин обеспечило значительное развитие автоматизированных нефтяных месторождений. Тесное взаимодействие человеческого и технического факторов позволяет проводить удаленный контроль за месторождением, моделировать процессы для последующего совместного управления с целью дальнейшей максимизации его жизненного цикла. С начала нового тысячелетия большинство крупных нефтяных и обслуживающих компаний для разработки и обслуживания используют ин- формационно-коммуникационные технологии, которые приводят к использованию концепции так называемых интегрированных операций (ИО) как нового способа ведения бизнеса.

Область интегрированных операций создается на основе взаимодействия компаний, университетов, законодательных органов и глобальных стейкхолдеров. В сумме интегрированные операции становятся ареной, где заинтересованные участники предлагают возможные наработки и инструменты, целью которых является повышение эффективности в нефтяной отрасли.

Первые попытки внедрения интегрированных операций были осуществлены компанией Superior Oil в 1989 г. Компанией были созданы информационные центры, которые генерировали данные о бурении в реальном времени, проводили первоначальную фильтрацию данных и передавали их в головной офис компании. Ранние попытки Superior Oil по совершенствованию внутренних процессов компании обеспечили последующее развитие интегрированных операций в нефтяной отрасли. Идея была основана на мультидисциплинарных командах, обеспечивающих компанию достаточным потоком достоверной информации, с использованием новейших технологий. Данный способ работы предполагал улучшение взаи-

4

модействия между различными областями знаний для последующего сокращения постоянных и переменных издержек.

Полноценное внедрение интегрированных операций осуществила в 1997 г. компания Baker Huges в сотрудничестве с Norsk Hydro и BP на норвежском шлейфе. Главной целью являлся перенос персонала с морских платформ в береговой офис. К 2000 г. был создан центр интегрированных операций, который был способен поддерживать пять морских буровых установок одновременно. Компания Conoco Philips двигалась в том же направлении, и к 1999 г. был создан центр по бурению в городе Танангер.

Большая часть концепций, процессов и технологий ИО были созданы и апробированы на норвежском континентальном шлейфе, прежде чем были развернуты на глобальном уровне. Некоторые компании используют иные названия для подобных инициа-

тив: Smart Operations (Petoro); Smart Fields (Shell); Field of the future (BP); Real Time Operations (Halliburton); Smart Wells (Schlumberger); I-Fields (Chevron).

В нефтяной промышленности термин «интегрированные операции» относится к функционированию процессов, которые позволяют осуществлять более тесное взаимодействие между промыслом и офисом, а также добывающей и сервисной компаниями. Интеграция стала возможной благодаря современной информаци- онно-коммуникационной технологии (ИКТ) и высокой пропускной способности передатчиков данных, что позволяет использовать данные в режиме реального времени между двумя удаленными объектами. Эксперты разных дисциплин могут более тесно сотрудничать, что обеспечивает более быстрое реагирование и принятие решений.

Зачем реализовывать ИО?

Обоснование реализации интегрированных операций строится на убеждении, что этот способ организации будет способствовать оптимизации операций и повышению эффективности, что является конкурентным преимуществом и способствует повышению прибыли. На основании интерпретации термина ИО, представленного ра-

5

нее, ожидается, что организации, объединяя свои операции, способны улучшить свои решения относительно времени и точности. Кроме того, технологии позволяют контролировать процессы на месторождении и функционирование оборудования из центров поддержки, что приводит к более эффективному управлению. Возможность концентрации функций в центре поддержки будет способствовать сокращению персонала на месторождении. Уже в 2003 г. исследователями OLF было доказано, что снижение количества персонала на месторождении на 70 % не привело к снижению уровня безопасности.

В докладе от 2007 г. OLF отмечено: если нефтяные и газовые компании на норвежском континентальном шлейфе будут быстро интегрировать свои операции, доходы могут быть увеличены примерно на 300 млрд норвежских крон, а это около 50 млрд долларов США. Такая оценка дает хороший стимул компаниям для реализации интегрированных операций. Было предположено, что интегрированные операции будут реализовываться в течение трех поколений (с увеличением интеграции): по географии, по дисциплине, по организационным границам. Существующие и будущие практики интегрированных операций представлены на рис. В.1.

Таким образом, в первой главе будет подробно рассмотрено само понятие интегрированных операций и все то, что под этим подразумевается, включая основные цели, задачи и преимущества использования. В этой главе представлен ряд исследований, направленных на подробное изучение различных подходов к интеграции ИО.

Вторая глава полностью посвящена мониторингу как одному из ключевых аспектов внедрения и использования интегрированных операцией. Особое внимание уделено выбору стратегий контроля и их применения, которые помогут обеспечить более тщательный мониторинг всех основных факторов, непосредственно влияющих на рабочие процессы.

6

Рис. В.1. Существующие и будущие практики интегрированных операций

Всего этого можно достичь при помощи сбора данных в режиме реального времени, где упор делается на своевременную обработку информации. Кроме того, рассмотрен подход, предоставляющий возможность принятия более эффективных решений и осуществления более точных прогнозов, основывающийся на математическом моделировании. Также предлагается обратить внимание на применение конкретных продуктов, каким является TIMS. Далее рассматривается использование проактивных стратегий управления и ряда других методов коммуникации и подходов к работе с персоналом, которые значительно повышают качество онлайн-мониторинга барьеров и рисков на производстве.

Очевидно, что для эффективного внедрения ИО все вышеперечисленное в совокупности с рядом других не менее важных факторов должно быть не только учтено, но и тщательно спланировано. Само понятие интегрированного планирования (IPL), все его клю-

7

чевые аспекты и методы применения рассмотрены в третьей главе. Здесь же будут представлены этапы осуществления различных подходов в сфере планирования и логистики с учетом ряда рисков, связанных со стабильностью ситуации.

Вданном контексте, говоря о необходимости учитывать множество организационных и человеческих факторов при применении ИО, мы напрямую подходим к необходимости рассмотрения способов внедрения эффективного управления человеческими ресурсами,

вполной мере описанных в четвертой главе. В этом ключе будет упомянут метод структурного наблюдения и обратной связи SOFIO, модель работы в команде MAITEC и прочие подходы. Осуществление и грамотное применение всех этих методов невозможно представить без грамотного подхода к обработке данных.

При использовании принципов интегрированных операций доступ к информации и ее своевременный анализ являются одними из ключевых моментов, и именно этому посвящается весь пятый раздел. Качество телекоммуникаций является важнейшим инструментом ИО, поэтому предлагается обратить особое внимание на концепцию осуществления удаленных операций BEACON и системы диспетчерского управления и сбора данных SCADA и ИО-мышления.

Вто же время обеспечение безопасности на всех уровнях рабочих процессов при внедрении ИО остается одной из основных задач любой нефтедобывающей компании. Подробно об этом будет рассказано в шестой главе, где мы рассмотрим все основные риски для безопасности при внедрении ИО и различные способы минимизировать количество инцидентов, как, например, управление реагированием на инциденты IRMA.

Далее, в седьмой главе, речь пойдет о различных международных стандартах и об организациях, которые непосредственно связаны с их разработкой. В основном будет рассмотрена деятельность Международной организации по стандартизации (ИСО). Здесь мы увидим, как именно осуществляется процесс разработки международных стандартов, на чем они основаны, и рассмотрим их основные положения на примере ISO 11064.

8

Таким образом, мы переходим к заключительной главе, где будут подробно рассматриваться реальные кейсы интеграции ИО в процесс работы ведущих компаний нефтяной индустрии, таких как Saudi Aramco, Statoil, Petrobras, Shell и British Petroleum. Это поможет проанализировать опыт всех организаций и увидеть ряд отличий и особенностей применения ИО в каждой из них.

Интегрированные операции – это термин, обозначающий внедрение новых технологий с целью сокращения количества персонала на морских объектах (POB) и, таким образом, уменьшения количества рисков, связанных со здоровьем, безопасностью и окружающей средой (HSE) во время проведения рабочих операций. Интегрированные операции далеко не новое понятие, но начиная с 1980-х гг. были приложены огромные усилия для того, чтобы концепция получила бурное развитие, и она продолжает активно разрабатываться по сей день.

9

1. ИНТЕГРИРОВАННЫЕ ОПЕРАЦИИ: ВОЗМОЖНОСТИ И ОГРАНИЧЕНИЯ

Интегрированные операции можно определить как способ применения рабочих процессов и предоставление доступа к информации в режиме реального времени для персонала, вне зависимости от текущего местоположения, с целью оптимизировать и увеличить эффективность эксплуатации оборудования. ИО приводят к значительным изменениям в текущих процессах работы и формах осуществления операций и, как следствие, к более интенсивной интеграции между береговыми и морскими объектами. Таким образом, циклы стратегий принятия решений значительно сокращаются благодаря непрерывному поступлению информации в реальном времени. ИО создает основу для существенных изменений в формировании рабочих мест в нефтегазовой промышленности.

Глобальные трудовые ресурсы на нефтяных месторождениях сократились наполовину с 1980-х, но, в то же время, промышленности удалось увеличить мировое производство и добычу нефти, частично из-за увеличения качественных компенсаций при сокращении использования человеческого капитала. Производство на уже разработанных нефтяных месторождениях, например в Северном море, будет сокращаться, и именно поэтому возможность уменьшить эксплуатационные расходы чрезвычайно важна, чтобы гарантировать будущее для этих месторождений. ИО будет играть важную роль в предоставлении возможности нефтедобывающей промышленности приспособиться к решению этих проблем и гарантировать ее жизнеспособность (рис. 1.1).

В то время как большинство крупнейших нефтедобывающих мировых компаний говорят об использовании IT при разведке месторождений и добыче нефти, имеет смысл поговорить о синтезе различных ресурсов компании, чтобы определить следующие возможности:

10