Особенности внедрения системы ТОРО для объектов добычи нефти на арктическом шельфе РФ

Дорин В.М.
выпускник группы MBA CIO-36В
Школы IT-менеджмента
РАНХиГС при Президенте РФ

Введение

В связи с постоянным ростом мирового ВВП большое внимание уделяется добыче восполняемых энергоресурсов, необходимых для поддержки темпов развития. Одним из важнейших мировых энергоносителей является нефть, обеспечивая работу большинству промышленных производств. С каждым годом добыча нефти неуклонно растет, разведанные запасы уменьшаются и страны-экспортеры «черного золота» вынуждены развивать новые возможности и технологии добычи в труднодоступных местах.

В последнее время, когда крупные месторождения Западной Сибири уже разработаны, добычные предприятия обратили свое внимание на Арктический шельф РФ, где сосредоточены крупные запасы углеводородов. Ранее разведанные запасы месторождений приближаются к триллионам кубометров нефти и газа, но до настоящего времени отсутствовали технологии добычи углеводородов в таких сложных климатических условиях.

Для успешного освоения Арктического шельфа Правительством РФ инициализирован пилотный проект строительства морской стационарной нефтедобывающей платформы на Приразломном месторождении в Печорском море, открытом в 1989 году.

Особые гидрометеорологические условия Арктики потребовали применения принципиально новых, уникальных технологий для освоения месторождения. Для реализации проекта создана уникальная морская ледостойкая стационарная платформа «Приразломная», которая обеспечивает выполнение всех технологических операций: бурение скважин, добычу, хранение, отгрузку нефти на танкеры, выработку тепловой и электрической энергии.

Объект исследования
Основным и главным объектом нефтяного месторождения «Приразломное» является уникальная морская ледостойкая стационарная платформа (МЛСП), на которой постоянно в круглогодичном режиме проводятся все необходимые для разработки нефтяного месторождения «Приразломное» процессы добычи, хранения и отгрузки сырой нефти нового сорта Arctic Oil.

МЛСП является сооружением гравитационного типа, выполненным из стальных конструкций с применением бетона в качестве балласта. Конструкции рассчитаны на прочность без учета влияния бетона. Бетон придает объекту дополнительную прочность.

В эксплуатационном режиме МЛСП опирается на дно моря без дополнительного крепления. Устойчивость на грунте обеспечивается за счет собственного веса, водяного и бетонного балласта. Основание платформы укреплено специальной бермой для дополнительной устойчивости в период штормов.

Технологический (производственный) комплекс МЛСП обеспечивает полную промысловую подготовку добываемой нефти до требований, предъявляемых к товарной продукции, а так же учитывает все требования по охране окружающей среды в регионе.

Платформа предполагает круглогодичный и непрерывный режим работы с учетом регулярного снабжения необходимыми материалами и продовольствием через каждые 15-60 суток. На объекте работает в вахтовом режиме до двухсот человек со сменой вахт через каждые 14-15 суток.

Для выработки тепловой и электрической энергии в составе МЛСП предусматривается энергетический комплекс, в котором в качестве топлива предусматривается использовать углеводородное сырье, добываемое непосредственно на месторождении.

Для объекта была разработана специализированная ИТ-инфраструктура, включающая систему автоматизации и мониторинга ТОРО, которая адаптирована под условия нефтедобычи в районах арктического шельфа и учитывает их  специфику.

Постановка проблемы
Удаленность от береговой линии (60 км.) и невозможность прокладывания наземных кабельных сетей внесли свои коррективы в общую архитектуру инфраструктуры. Для организации связи используются спутниковые каналы геостационарного спутника Ямал 200-02. В силу расположения платформы в данной географической точке связь не является непрерывной из-за солнечной интерференции в период «осень, весна».

Расположение платформы на арктическом шельфе делает невозможным использование традиционных методов внедрения систем управления. Отсутствие стабильных каналов связи создает дополнительные трудности и делает невозможным использование методов внедрения с подключением к системе удаленных пользователей управляющей организации, что делает необходимым их личное присутствие на платформе в процессе внедрения программного продукта.

Работы на платформе ведутся по непрерывному циклу, поэтому при доставке необходимого аппаратного обеспечения следует провести его конфигурирование заранее.

Из всего вышеизложенного можно сделать вывод, что ограничивающими условиями на использование стандартных методов внедрения программного обеспечения на предприятиях нефтегазовой промышленности и в частности на платформах, расположенных на арктическом шельфе будут:

• Непрерывный цикл работы объекта дополнительной автоматизации;
• Нестабильные каналы связи;
• Удаленность.

Проанализировав техническую базу и наличие специально подготовленного персонала можно сделать вывод, что для внедрения автоматизированной системы на арктическом шельфе требуется техническое решение, отличное от тех, что использовались ранее.

Для платформы «Приразломная» оптимальным будет применение комплексного метода внедрения, включающего в себя минимизацию рисков, связанных с условиями внедрения комплекса в условиях Арктики, а также с отсутствием на платформе обученных кадров, что приведет к дополнительным рискам, связанным с использованием  при внедрении труда приглашенных специалистов.

Реализация проекта
Сейчас на рынке автоматизированных систем управления, работающих для нефтяной и газовой промышленности, существуют несколько основных используемых систем, они проанализированы в теоретической части работы.

Вместе с тем, учитывая морскую специфику объекта МЛСП «Приразломная», необходимо разработать техническое решение, учитывающее особенности внедрения АИС ТОРО как для основного объекта МЛСП, так  и для вспомогательных судов обеспечения.

Для обеспечения надежности и целостности данных используемые системы ТОРО на объектах должны быть идентичны. Таким образом,  в данной работе мы рассматриваем техническое решение по  внедрению системы АИС ТОРО на всех объектах, которые участвуют в процессе эксплуатации МЛСП и методы синхронизации между ними.

Ввиду вышеперечисленных ограничений и условий,  предполагается размещение двух полноценных и реплицируемых между собой серверов БД для обеспечения актуальной передачи данных между системами. Серверные группировки в г. Санкт-Петербурге и на МЛСП «Приразломная» планируется синхронизировать путем автоматической репликации (предполагается 1 раз в сутки на этапе запуска проекта).

Данное решение позволит обеспечить актуальную передачу данных и синхронизацию между системами, несмотря на технические ограничения спутникового канала связи.

При необходимости, в дальнейшем планируется увеличить пропускную мощность канала для более оперативной репликации.

Схема взаимодействия по наземным и спутниковым каналам связи

Использование АИС ТОРО базируется на обработке конечным пользователем информации из баз данных о наличии определенных ресурсов на платформе для ремонта оборудования и наличии средств для их восполнения в случае отсутствия каких-либо механизмов и деталей, необходимых для работы платформы.

Так как в основе такого взаимодействия лежит определенная СУБД, в данном случае Sybase, то за основу методики внедрения была взята аналогичная методика внедрения программных продуктов фирмы Oracle, которая, как и Sybase занимается разработкой и внедрением СУБД для промышленных нужд.

В основе решения лежит использования небольших мобильных групп специалистов, которые на малых и средних объектах производят внедрение нового программного обеспечения без прерывания промышленного цикла, используя предварительную подготовительную работу и удаленное курирование проекта на стадии подготовки.

Заключение
Как показал приведенный в данной аттестационной работе анализ использования АИС ТОРО на нефтегазовых платформах в условиях Арктического шельфа позволяет контролировать не только финансовые и материальные потоки, но и качество работы каждого конкретного сотрудника.

Необходима планомерная работа с системами: анализ всех аспектов процесса ТОРО, начиная от причин отказа, межремонтных периодов, затрат на те или иные мероприятия, позволяет более качественно планировать и управлять процессами ТОРО, благодаря чему и возникнет экономический эффект. Внедрение систем ТОРО при планомерной работе приводит к сокращению затрат на ремонтную деятельность, сокращению простоев оборудования, переходу от «реагирующего» типа обслуживания оборудования к «предупреждающему» типу.

Использование нового технического решения при внедрении этого хорошо зарекомендовавшего себя на нефтегазовом рынке программного продукта позволит в кратчайшие сроки и с наименьшими затратами осуществлять его внедрение и на аналогичных проектах нефтегазовых предприятиях Арктического шельфа.

Гибкость данного решения основана  на использовании небольших мобильных групп специалистов, которые проводя большую подготовительную работу, производят непосредственное внедрение программного продукта в кратчайшие сроки и с минимальными затратами.
Поддержка программного продукта и обучение персонала работе с ним как на этапе подготовки, так и на завершающем этапе внедрения также являются отличительной особенностью этого метода внедрения. Поддержка данной системы в дальнейшем планируется собственными специалистами компании, что так же оптимизирует затраты на сопровождение.

Таким образом использование нового технического решения при внедрении этого хорошо зарекомендовавшего себя на нефтегазовом рынке программного продукта позволит в кратчайшие сроки и с наименьшими затратами применять его при внедрении и функционировании и на аналогичных проектах нефтегазовых предприятиях Арктического шельфа.