По меткому выражению Билла Гейтса, самый надежный способ выделить свою компанию среди конкурентов и оторваться от них заключается в хорошей организации работы с информацией. Справедливость этого высказывания сегодня вряд ли у кого-то может вызывать сомнения.

К концу 2011 года фонд нефтяных скважин ООО «Газпромнефть-Хантос» (ГПН-Хантос») будет насчитывать 1400 скважин (рис. 1). При этом с каждой скважины считываются порядка десяти основных параметров, обновление данных происходит каждые два часа. Чтобы получить ценные сведения из этих огромных потоков информации, необходимы комплексные системы анализа данных. Внедрение современных систем анализа позволит перейти от традиционного подхода с распознанием неисправностей по факту поломки к заблаговременной диагностике отклонений состояния скважины и их своевременному устранению.

СИСТЕМЫ АНАЛИЗА В «ГПН-ХАНТОС»

В компании «ГПН-Хантос» выбрано восемь направлений развития мониторинга в реальном времени: телеметрия, связь, обработка данных, инженерный анализ, визуализация, автоматическое управление, интеграция и стандартизация процессов и ресурсов, измерения (рис. 2). Все направления взаимосвязаны, и их следует развивать одновременно. Каждое из направлений подразделяется на несколько уровней (табл. 1, 2).

Типовой цикл работы с данными и информацией включает в себя пять этапов: сбор информации, анализ полученных данных, принятие решений, мониторинг решений и накопление знаний (рис. 3). На сбор информации у инженерного персонала тратится примерно 20% времени, а на последующий анализ — 70%. Для того чтобы инженер мог выделить больше времени на принятие решения, необходимо сократить период анализа данных, а сделать это можно с помощью внедрения специальных программных продуктов и их адаптации под задачи компании.

ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ И ВОЗМОЖНОСТИ АНАЛИЗА

Ключевое место среди информационных систем в «ГПН-Хантос» принадлежит ПК «Оникс» (рис. 4). Источником данных для системы служат сведения, поступающие от системы телемеханики (АСУДН 2000). ПК «Оникс» представляет собой систему сбора и контроля ввода данных о работе фонда скважин, комплектах оборудования, ремонтах скважин. Комплекс также обладает некоторыми графическими возможностями и средствами написания различных отчетов (с начала внедрениянашими специалистами разработано более 50 отчетов).

Для мониторинга работы скважин применяется ПК REPOS (рис. 5). Он функционирует по принципу матричного анализа и эффективен при работе с большим фондам скважин. Из БД «Оникс» в REPOS автоматически загружаются следующие данные: список скважин, техрежимы, МЭР, текущие замеры, сведения о комплектах оборудования и состоянии скважин. С помощью данного ПК можно получать сведения о месячной и суточной динамике алармов, осуществлять мониторинг эффективности работы ЭЦН, выделять проблемные скважины.Система REPOS позволяет отображать нескольких матриц алармов в одном окне. Используя ПК около года, мы перешли от проведения месячного мониторинга к суточному (рис. 6). В настоящее время информация обновляется автоматически один раз в час.

Развивая ПК «Оникс» и REPOS, мы постепенно расширяем возможности анализа работы фонда скважин. К примеру, нам удалось создать инструмент для сравнения УЭЦН различных типоразмеров по разным критериям эффективности работы (рис. 7).

Используя данный инструмент, легко понять, в каких условиях работают ЭЦН разных подрядчиков — можно оценить средний дебит жидкости (в какой зоне рабочей характеристики находится насос), среднее давление на приеме насоса, удельные затраты электроэнергии и как эти характеристики влияют затем на МРП и НнО.

Для анализа затрат на обслуживание УЭЦН мы также разрабатываем новые инструменты анализа, которые учитывают режим работы скважины, число скважин, типоразмер, подрядчика (рис. 8).

Также в «ГПН-Хантосе» проводится мониторинг удельного энергопотребления. В настоящее время 45% фонда компании (615 скважин, выведено в ТМС 505 скважин) оборудованы счетчиками электроэнергии «Меркурий-230». Для достижения 100%-ного охвата нужно оборудовать счетчиками старый парк СУ и систем частотного преобразователя (СЧП) в количестве 733 шт. В качестве альтернативы этому варианту компания «Электон» предложила заменить контроллеры старого образца на новую версию с функцией учета энергопотребления, что должно существенно снизить стоимость работ. В июле 2011 года были проведены ОПИ по сверке показаний счет-чика «Меркурий» и контроллера 9.1.1, расхождения показаний не превысили 1%, что допустимо для технического учета. На основании проведенных ОПИ принято решение модернизировать парк СУ путем внедрения контроллеров нового образца до конца текущего года. Данные по энергопотреблению загружаются в ПК «Оникс» и REPOS и затем анализируются.

Среди перспективных направлений обработки данных в «ГПН-Хантосе» можно назвать интеллектуальный анализ (?en Mining) — процесс обнаружения в «сырых» данных ранее неизвестных, нетривиальных, практически полезных и доступных интерпретации знаний, необходимых для дальнейшего принятия решений (рис. 9). Данное направление очень эффективно развивается во всем мире в форме экспертных систем, «нейронных сетей», искусственного интеллекта. Сферами для применения интеллектуального анализа могли бы стать отбраковка, агрегация данных и прогнозирование с целью своевременного обнаружения проблем в оборудовании. Мы планируем впредь развивать данное направление на основе имеющихся программных средств.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО УЛУЧШЕНИЮ СИСТЕМЫ АНАЛИЗА ДАННЫХ

В целях улучшения системы анализа данных «ГПНХантоса» мы планируем минимизировать влияние человеческого фактора на точность информации. В настоящее время экспертная система уже содержит защиту от ввода замеров, не удовлетворяющих интервалу допустимых значений, запрет ввода динамического уровня ниже уровня спуска насоса и запрет отправки дебита жидкости и обводненности на согласование в том случае, если не приведен ряд параметров (динамический уровень, линейное давление, буферное давление, затрубное давление, частота, давление забойное или давление на приеме насоса).

В перспективе планируется ввести защиту от ввода некорректной информации, формирование заявок на дополнительный отбор проб или отбивки уровня, формирование среднесуточного замера на основе замеров ТМС. Кроме того, в практику войдут подтверждение замеров и контроль текущих замеров на основе прогнозных данных (рис. 10).

В 2012 году планируется осуществить вывод на ТМС основных параметров работы ЭЦН 100% мехфонда (модернизация канала связи), реализовать и внедрить интеллектуальные алгоритмы на основе экспертных систем или нейронных сетей, максимизировать возможности текущего ПО (внедрение различных расчетных методик), а также перейти к удаленному управлению УЭЦН.

Таким образом, сокращение непроизводительного времени на сбор данных с погружного оборудования за счет совершенствования систем сбора и обработки информации позволяет специалистам уделять больше времени решению проблемных задач. При этом, конечно, надо помнить, что самые совер-

шенные и дорогостоящие средства мониторинга будут бесполезны при отсутствии достойных квалифицированных специалистов с четким разграничением зон ответственности и уровня решаемых задач. Процесс автоматизации неограничен: после решения текущей проблемы обычно ставятся новые цели и задачи более высокого уровня — достижения максимальной добычи при минимальных затратах без нанесения ущерба окружающей среде. Постоянное развитие и совершенствование систем анализа данных способствует повышению продуктивности рабочих процессов инженерного персонала, что вносит вклад в увеличение экономической эффективности деятельности компании.