Введение
1. Задачи автоматизации управления геолого-техническими
мероприятиями на фонде нефтяных и газовых скважин 15
1.1. Задачи управления ГТМ 15
1.2. Анализ существующих методов и методик управления ГТМ 17
1.3. Детализация процессов управления ГТМ 32
2. Проектирование ИС 44
2.1. Проектирование архитектуры системы 44
2.2. Варианты использования ИС 49
2.3. Эскизы состояний интерфейса пользователя при решении задачи
управления ГТМ 54
2.4. Проектирование структуры базы данных системы 60
3. Программная реализация ИС 62
3.1. Выбор среды разработки 62
3.2. Выбор языков программирования 66
3.3. Интерфейсы сервисов и протоколы обмена 67
3.4. Особенности реализации ИС 69
3.5. Описание бизнес-процессов в среде разработки ELMA 75
3.6. Тестирование ИС 85
4. Финансовый менеджмент и ресурсоэффективность 89
5. Социальная ответственность 127
Заключение 138
Список публикаций студента 139
Список литературы 141
Приложение А Разделы на иностранном языке 143
Приложение Б Требования к системе 163
Разработка месторождений и бурение новых скважин на эксплуатируемых месторождениях являются трудоемкими и дорогостоящими проектами, поэтому в качестве альтернативного подхода большинство нефтегазодобывающих предприятий используют методы интенсификации добычи нефти, газа и газового конденсата из существующих скважин. Среди них особый интерес представляют геолого-технические мероприятия (ГТМ), повышающие интенсивность добычи. Управление ГТМ требует значительных трудовых и временных затрат квалифицированных специалистов предприятия, которые на сегодняшний день практически вручную анализируют большие объемы разнородной геологической и промысловой информации, что способствует увеличению вероятности возникновения ошибок вследствие человеческого фактора. Всё это указывает на актуальность разработки методов, алгоритмов и реализующих их информационных систем для высокоавтоматизированного управления ГТМ в условиях больших объёмов постоянно обновляющихся промысловых и геологических данных.
Цель работы - создать информационную систему (ИС), имеющую средства автоматизации для решения основного комплекса задач управления ГТМ, начиная от сбора исходных данных, отбора скважин- кандидатов для ГТМ, выбора таких мероприятий для этих скважин и заканчивая планированием работы бригад КРС для реализации ГТМ.
Создаваемая ИС должна позволить: эффективно управлять фондом как нефтяных, так и газовых скважин. Она также должна позволить увеличить точность выбора скважин-кандидатов и ГТМ для них за счёт использования геологом различных реализованных в системе методов отбора скважин-кандидатов; ИС должна иметь гибкую архитектуру, позволяющую встраивать программы, реализующие новые методы и алгоритмы выбора скважин-кандидатов для ГТМ.
В разделе 1 сформулированы задачи автоматизации управления ГТМ на фонде нефтяных и газовых скважин, проанализированы существующие методы и алгоритмы управления ГТМ и реализующие их известные информационные системы. Показана перспективность использования плотностных и иерархических методов кластерного анализа промысловых данных. Выработаны требования к ИС.
Раздел 2 содержит описание этапа проектирования ИС. Приведены варианты использования создаваемой ИС, разработаны проекты эскизов интерфейсов пользователя, предложена сервис-ориентированная архитектура ИС, разработана концептуальная модель базы данных ИС.
Раздел 3 посвящён программной реализации ИС. Обоснован выбор среды разработки и языков программирования, обменного формата файлов и интерфейсных решений для веб-сервисов. Разработаны BPMN- диаграммы основных бизнес-процессов. Создана архитектура программного обеспечения ИС, описаны её детали.
В разделе 4 дана оценка потенциальных потребителей результатов разработки, проведены SWOT-анализ и FAST-анализ, анализ конкурентных решений. Показан план этапов работы, определена трудоёмкость и построен календарный график, сформирован бюджет затрат.
Раздел 5 содержит анализ действующих стандартов безопасности труда при создании программного обеспечения ИС.
Результаты работы докладывались на пяти международных и всероссийских конференциях и опубликованы в пяти научных работах.
Автор выражает благодарность д.т.н., профессору Маркову Н.Г. за помощь при написании работы, а также аспиранту кафедры ВТ Васильевой Е.Е. за консультации при анализе реальных данных.
Цель магистерской диссертации - создать ИС, имеющую средства автоматизации для решения основного комплекса задач управления ГТМ, начиная от сбора исходных данных, отбора скважин-кандидатов для ГТМ, выбора таких мероприятий для этих скважин и заканчивая планированием работы бригад КРС для реализации ГТМ.
При выполнении диссертации получены следующие результаты:
1. Проведён анализ задач управления ГТМ, основных методов их решения таких задач и используемых для этого ИС. Показана актуальность создания новой многофункциональной ИС. Результаты анализа формализованы в виде ТЗ на эту систему.
2. На этапе проектирования ИС были показаны преимущества сервисориентированной архитектуры построения ИС. Выполнены все необходимые работы по проектированию схемы БД, разработаны эскизы интерфейсов пользователя.
3. Для программной реализации ИС была выбрана отечественная среда разработки ELMA BPM, позволившая воплотить концепцию сервисориентированной архитектуры ИС, а также все остальные проектные решения и требования к системе за счёт дополнительного использования средств современных технологий Microsoft Visual Studio и Node.JS.
4. Проведены тестирование и отладка программ ИС с использованием реальных данных, что позволило подготовить её к опытной эксплуатации в ООО «Центр нефтегазовых технологии» г. Томска.
5. Выполнена оценка экономической эффективности вложений капитала инвесторами в создание ИС. Разработка ИС проведена в соответствии с действующими стандартами безопасности.
Полученные результаты работы докладывались на 5 международных и всероссийских конференциях и опубликованы в виде 5 научных работ.
1. Евсюткин И.В., Марков Н.Г.; Информационная система для управления геолого-техническими мероприятиями // Информационные технологии в науке, управлении, социальной сфере и медицине: сборник научных трудов II Международной конференции / Часть II (г. Томск 19-22 мая 2015 г) / Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. - С. 31-32.
2. Васильева Е.Е, Евсюткин И.В.; Интеллектуальная информационная система управления геолого-техническими мероприятиями на фонде скважин // Тезисы доклада XVI Всероссийской конференции молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (г. Красноярск 28-30 октября 2015 г), 2015 - С. 63-64.
3. Евсюткин И.В., Марков Н.Г.; Архитектура информационной системы для управления геолого-техническими мероприятиями // Молодёжь и современные информационные технологии: сборник трудов XIII Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов, молодых учёных (г. Томск, 9-13 ноября 2015 г). / Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2015. - С. 143-144.
4. Воротов В.Е.; Карождей Д.В.; Евсюткин И.В.; Программные средства для формирования журналов работ на фонде скважин // Технологии Microsoft в теории и практике программирования: сборник трудов VIII Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных (г. Томск, 22-23 марта 2016 г.). / Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2016. - С. 27-28.
5. Евсюткин И.В., Марков Н.Г.; The information system of the geological and technical arrangements management on a well stock of an oil-and-gas production enterprise // Информационные технологии в науке, управлении, социальной сфере и медицине: III Международная конференция (г. Томск 23-26 мая 2016 г) // Atlantis Press, 2016. - статья принята для опубликования (публикации журнала индексируется в базах научного цитирования Web of Science).
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
