PROнефть: ЭРА:Ремонты - информационная система для повышения эффективности бизнес-процесса при текущих и капитальных ремонтах скважины

ERA:Repairs – information system to improve the efficiency of the business process during the current and capital repairs of the well

УДК 681.518

А.В. Огородов
ПАО «Газпром нефть»
С.В. Тишкевич, Д.А. Фролов
Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»)
Д.А. Шестаков, В.Е. Брыляков, А.Р. Гизатуллин
ООО «ИТСК»

Электронные адреса: Bryljakov. Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ключевые слова: добыча нефти, ремонт скважин, снижение затрат, управление нефтесервисными услугами, автоматизация процессов, оптимизационные алгоритмы

A.V. Ogorodov
NGazprom Neft PJSC, RF, Saint-Petersburg,
S.V. Tishkevich, D.A. Frolov
Gazpromneft NTC LLC, RF, Saint-Petersburg,
D.A. Shestakov, V.E. Bryljakov, A.R. Gizatullin
ITSK LLC, RF, Saint-Petersburg

This article discusses the optimization of processes in the well servicing and workover by covering them with the information system ERA:Repairs to automate the entire cycle during the downhole operations and efficiency analysis of the performed activities. The concept of the information system is based on the principle of cyclic organizational management PDCA (Plan- Do-Check-Act), which is implemented through a continuous cycle of analysis of the effectiveness of previous activities in General and taking into account these data in subsequent planning cycles. The quality of planning activities, therefore, and their effectiveness increase with the accumulation of analytical data. In order to work with high-quality data that can be analyzed in the future, the system prohibits the input of key data in any form, i.e. all data are entered into the system through the dictionaries and classifiers loaded into it, this is the main advantage over existing analogues. Work with such systems assume the involvement of performers to perform downhole work, in most cases it is an external contractor. Work in the system does not require a stable Internet and special permissions to access the corporate network, the application for contractors can work offline, the data is automatically uploaded to the server when the connection appear.

Keywords: oil production, well repair, cost reduction, oilfield services management, process automation, optimization algorithms

DOI: 10.24887/2587-7399-2019-1-56-59

Введение

Текущий и капитальный ремонты скважин (ТКРС) являются одними из основных процессов, направленных на поддержание плановой добычи, однако в настоящее время они очень слабо оснащены системами автоматизации по ряду причин: мобильность бригад, внешний сервис, сложность технологических процессов, широкая аудитория участников процесса (задействованы практически все службы).

В современном мире каждая компания старается найти оптимальные решения для организации процессов с целью сокращения расходов, повышения эффективности и выхода на новый уровень развития.

Информационная система «эра:ремонты»

Для простоты понимания всего цикла ремонта скважины выделим в нем три основных этапа: планирование, выполнение ремонтных работ, завершение, которые в свою очередь можно детализировать на процессы.

Для информационного обеспечения всех основных процессов при ТКРС в составе платформы ЭРА разработана информационная система (ИС) «ЭРА:Ремонты», состоящая из 10 основных модулей (см. таблицу).

Реализованные модули позволяют существенно повысить эффективность процессов при выполнении ТКРС путем интеграции со смежными ИС, автоматизирующими смежные процессы (бурение, подбор механизированного оборудования, расчет и анализ добычи, эксплуатация скважин). Это дает возможность минимизировать ошибки при ручном вводе информации, обеспечить целостность и полноту данных в различных ИС по идентичным объектам, сократить трудозатраты на формирование необходимой документации.

Кроме решения классических задач автоматизации ИС «ЭРА:Ремонты» реализует ряд функциональных возможностей, отличающих данную систему от существующих на рынке программных продуктов, что позволило вывести подобный класс систем на новый уровень. Рассмотрим особенности ИС «ЭРА:Ремонты».

Архитектура

ИС построена таким образом, что информация на выходе одного модуля является основной входной информацией для следующего (рис. 1).

Отправной точкой для бизнес-процесса служит модуль «Скважины-кандидаты», именно с этого момента начинается цикл по внутрискважинному ремонту. Информация по планируемым скважинам-кандидатам и бурению боковых стволов поступает из смежных систем, скважины-кандидаты по действующему фонду вносятся специалистами вручную.

Список скважин-кандидатов – это входные данные для модуля «График мероприятий», где планируются работы, которые в свою очередь поступают в модули «Наряд-заказ», «План работ» и «Сводка ТКРС». Акты работ составляются на основе операций из сводки, соответствующих утвержденным в компании нормам времени, выбираются из классификатора. Аналитическая отчетность формируется на основе информации из всех модулей.

Очевидно, что при таком подходе все участники процесса погружены в единое информационное пространство, и при этом соблюдается целостность данных, однако очевидно, что некорректная работа в одном из модулей может разрушить весь процесс (рис. 2).

Оптимизация графика движения бригад

Одна из основных задач на этапе планирования внутрискважинных работ – формирование графика геолого-технических мероприятий (ГТМ), который предназначен для минимизации непроизводительных простоев бригад и календарного времени выполнения ремонтов с учетом переездов. При формировании графика ГТМ учитывается множество взаимовлияющих параметров и условий, изменение которых приводит к необходимости актуализации всего графика мероприятий.

До внедрения ИС при планировании графика ГТМ использовались утвержденные целевые ориентиры времени осуществления определенных групп мероприятий, основанные только на нормативах выполнения работ и не позволяющие запланировать оптимальный график проведения ГТМ, поскольку не учитывали ряд особенностей: сезонность, геолого-технологические параметры скважин, расстояние между объектами, непроизводительное время (НПВ). В свою очередь сам процесс формирования и актуализации графика движения бригад - один из самых трудоемких и сложных процессов на этапе как планирования, так и проведения внутрискважинных работ, поэтому его автоматизация значительно повышает эффективность. Формирование графика мероприятий и движения бригад относятся к классу математических задач построения расписаний, поэтому в модуле «График мероприятий» реализована функциональная возможность автоматического формирования этих графиков. Принцип работы заключается в обработке массива входных данных (объекты ремонта, техника, виды работ и др.) путем перебора различных вариаций с получением на выходе оптимального решения, которое подбирается на основе выбранных критериев оптимизации (максимизация добычи нефти, минимизация простоев бригад или их комбинации с учетом весов) (рис. 3).

Реализация функциональной возможности автоматического формирования графика повышает эффективность процесса внутрискважинных работ за счет снижения НПВ (простои по вине заказчика).

Телеметрия

Еще одним инструментом повышения качества выполнения внутрискважинных работ является контроль технологических параметров с помощью измерительных приборов, которыми должны быть оснащены все подъемные агрегаты организаций, задействованных в процессе ремонта.

В настоящее время результаты фиксации технологических параметров предоставляются исполнителем либо на флэш-накопителе после завершения ремонта, либо в режиме реального времени в процессе ремонта, однако в обоих случаях у заказчика отсутствует инструмент, позволяющий автоматически сопоставить показания датчиков с выполняющимися операциями. Следовательно, в ходе ремонта трудно предупредить возможные технологические осложнения, нарушения технологических процессов, которые могут привести к преждевременному отказу погружного оборудования.

Системный анализ показаний датчиков и сводки ТКРС позволяют выявлять нарушения процессов (превышение скорости спуска, превышение веса на крюке, превышение и недостижение момента затяжки труб НКТ, фальсификация сводки и др.) в режиме реального времени (рис. 4).

Таким образом, реализация модуля СТПА повышает качество внутрискважинных работ за счет своевременного выявления нарушений технологических процессов, а также эффективность внутрискважинных работ за счет снижения затрат на ремонты из-за НПВ бригад, обусловленного простоями по вине подрядчика.

Заключение

По результатам предварительных расчетов, выполненных на основе показателей эффективности до и после введения в эксплуатацию, внедрение ИС «ЭРА:Ремонты» привело к снижению себестоимости проведения ремонтных работ и сокращению календарного времени ремонта, однако одноразовая оптимизация одного или нескольких процессов – это не конечная цель, а средство для постоянного совершенствования. Если процессы понятны и «прозрачны», то значительно проще ими управлять и генерировать идеи для их дальнейшей оптимизации.

Планы по развитию системы на ближайшее будущее включают:

  • развитие модуля аналитики, который по сутиконцентрирует информацию из всех остальныхмодулей; именно здесь можно наглядно оценить эффективность работы, выявить слабыеместа и сделать соответствующие выводы дляоптимизации процессов;
  • создание и интеграцию мобильного комплекса супервайзера, который позволит оптимизировать работу полевых супервайзеров, повысить «прозрачность» и эффективность каждого отдельно взятого звена;
  • разработку модуля DailyCost для расчета ежедневных расходов по каждому ремонту и определения горизонта рентабельности выполняемых работ.

Список литературы

  1. «ЭРА: Добыча» — интегрированная платформа для повышения эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин / А. А. Шушаков, А. В. Билинчук, Н. М. Павлечко [и др.] // Нефтяное хозяйство. — 2017. — № 12. — С. 60–63.
  2. Шашков В. В. Оптимизация и автоматизация бизнес-процессов или можно ли автоматизировать бардак? // Технологии информатизации и управ- ления. — 2011. — Вып. 2. — С. 99–101.
  3. Джордж М. Бережливое производство + шесть сигм в сфере услуг. Как скорость бережливого производства и качество шести сигм помогают со- вершенствованию бизнеса / Пер. с англ. Т. Гутман. — 2-е изд. — М.: Манн, Иванов и Фербер, 2017. — 451 с.
  4. Орлянская И. В. Современные подходы к построению методов глобальной оптимизации // Исследовано в России. — 2002. — С. 2097–2108.

Reference

  1. Shushakov A.A., Bilinchuk A.v. , Pavlechko N.M. et al., ERA:Production — an integrated platform for increasing the efficiency of the operation of the artificial lift and oil fields (In Russ.), Neftyanoe khozyaystvo = Oil Industry, 2017, no. 12, pp. 60–63.
  2. Shashkov v. V., Optimizatsiya i avtomatizatsiya biznes-protsessov ili mozhno li avtomatizirovat' bardak (Optimization and automation of business processes or whether to automate the mess), Collected papers «Tekhnologii informatizatsii i upravleniya» (Information Technology and Management), 2011, v. 2, pp. 99–101.
  3. George M., Lean six sigma for service: How to use lean speed and six sigma quality to improve services and transactions, McGraw-Hill, 2003, 400 p.
  4. Orlyanskaya I.v. , Modern approaches to the construction of global optimization methods (In Russ.), Issledovano v Rossii, 2002, pp. 2097–2108.
  • Автор: Федоровский С.А., Лобанов А.А., Промзелев И.О., Коваленко В.А., Сергеев Г.Д
СЛЕДУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ РАЗДЕЛА "IT"