ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 8
1.1 Содержательное описание предметной области 8
1.2 Функционально-структурный анализ предметной области 11
1.2.1 IDEFO-диаграмма 11
1.2.2 ГОЕЕ3-диаграмма 14
1.3 Информационно-логический анализ на основе ER-диаграмм 15
1.4 Анализ документооборота на основе схемы данных 18
1.5 Анализ существующих разработок для работы с данными качества воды 19
1.5.1 Контроль качества воды с помощью STATISTICA Enterprise 19
ГЛАВА 2. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ 24
2.1 Обоснование проектных решений 24
2.1.1 Обоснование проектных решений по техническому обеспечению проекта 24
2.1.2 Обоснование проектных решений по информационному обеспечению 27
2.1.3 Обоснование проектных решений по программному обеспечению 29
2.1.4 Обоснование проектных решений по математическому обеспечению 31
2.2 Разработка структуры базы данных 34
2.3 Разработка программного обеспечения 36
2.4 Разработка подсистемы помощи 42
2.5 Расчет экономической эффективности проекта 45
2.5.1 Затраты на реализацию проекта 45
2.5.2 Эффект от автоматизации 48
2.5.3 Срок окупаемости 49
ГЛАВА 3. ОПИСАНИЕ ТЕСТОВОГО ПРИМЕРА 51
3.1 Тестирование программного обеспечения 51
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 58
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 60
На сегодняшний день нефтедобывающие предприятия при добыче нефти используют различные методы разработки нефтяных месторождений. Наиболее популярный из них - заводнение нефтяных пластов. Этот метод позволяет поддерживать высокие текущие дебиты нефтяных скважин, и в итоге достичь высокого процента отбора извлекаемых запасов нефти, что позволяет увеличить экономическую эффективность разработки нефтяного месторождения [7,20].
Но для того, чтобы осуществить процесс закачки воды в нефтяной пласт, эта вода должна удовлетворять по качеству стандартным требованиям, чтобы не произошло каких либо экологических и техногенных аварий. Поэтому вода для заводнения нефтяных пластов проходит еще такие процессы, как исследование и обработку. Полученные данные о качестве должны обрабатываться и храниться в единой базе, быть доступными и мобильными, чтобы быстро находить проблемы и устранять их. С развитием информационных технологий эта задача обработки и хранения данных стала решаема. Но из-за того, что нефтедобывающие предприятия огромны и поступающей информации очень много, а стандарты ни в коем случаем нарушать нельзя - проблема работы с данными о качестве воды остается актуальной.
Целью данной выпускной квалификационной работы является анализ процесса работы (сбор, обработка и хранение) с данными о качестве воды в нефтедобывающем предприятии и разработка программного обеспечения, выполняющий этот процесс.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) изучить исследуемую предметную область;
2) провести функционально-структурный анализ процесса работы с данными о качестве воды на нефтедобывающем предприятии;
3) провести информационно-логический анализ процесса;
4) выполнить анализ документооборота;
5) выполнить обоснование проектных решений по техническому, информационному, программному и математическому обеспечению;
6) рассмотреть создание структуры базы данных, программного обеспечения и системы помощи;
7) провести тестирование разработанного программного обеспечения.
Объектом исследования является процесс работы с качеством воды для заводнения нефтяных пластов в нефтедобывающем предприятии.
Предметом исследования является процесс автоматизации процесса сбора и хранения данных о качестве воды для заводнения нефтяных пластов в нефтедобывающем предприятии.
Для решения поставленных задач использованы следующие методы научного исследования:
- моделирование бизнес-процессов на основе использования формализованных подходов;
- функциональный анализ на основе методологии SADT;
- информационно-логический анализ предметной области с помощью ER-моделирования;
- моделирование документооборота по ГОСТ 19.701-90
- даталогическое моделирование и разработка базы данных на основе реляционной модели;
- спиральная методология разработки программных продуктов.
Практическая значимость данной выпускной квалификационной работы заключается в том, что ее результаты позволят автоматизировать тяжелый процесс сбора и хранения данных о качестве воды для заводнения нефтяных пластов и вовремя избежать нарушений и аварий на предприятии. Также разработанные модели анализа процесса могут быть использованы в практике, став основой в создании других проектов и решений большого количества задач.
Для раскрытия темы выпускной квалификационной работы использованы: государственные стандарты, отраслевые стандарты, научная литература в области нефтяной промышленности, научная литература по анализу процессов и прикладному статистическому анализу, электронные ресурсы.
Структура работы состоит из введения, трех глав, включающие подглавы, заключения, списка использованной литературы и приложения.
Подводя итоги, можно сказать, что автоматизация процесса работы с данными о качестве воды в нефтедобывающем предприятии довольно тяжелый процесс, и чтобы его реализовать, необходимо много времени и опыта разработчикам. Показателей качества воды может быть и десятки, поэтому каждая часть, каждый подпроцесс требует индивидуального подхода в анализе, тем более в огромных организациях.
Также следует отметить, что методики сбора информации тоже меняются, поэтому система должна быть адаптируема к этим изменениям.
Благодаря функционально-структурному анализу, а именно при помощи IDEFO-диаграммы и IDEF3-диаграммы детально разобран процесс работы с данными о качестве воды и установлены последовательные связи взаимодействия подпроцессов и их объектов. При помощи информационно-логической модели, ставшей основой для разработки БД, были описаны объекты системы, их компоненты и логическая взаимосвязь между этими объектами. А при помощи ГОСТ 19.701-90 была разработана модель документооборота.
Также были рассмотрены существующие программные разработки, которые позволяют работать с данными о качестве воды. В нашем случае, это была программа STATISTICA Enterprise. Эта разработка позволяет работать со многими химическими и физическими показателями, но все же многие из них, необходимых для нефтедобывающих предприятий, отсутствуют. Изменение и внедрение этого ПО займет много времени и ресурсов, а также потребуется изменение формирования печатных форм используемых документов. Поэтому эта разработка не подошла для решения поставленных задач.
структуры БД, разработка программного обеспечения, разработка системы помощи и расчет экономической эффективности проекта.
Вторая часть дает понять, что для разработки ПО требуются знания в математическом моделировании и статистическом анализе, проектировании баз данных, проектировании ПО и правил расчета экономической выгоды проекта.
Последним процессом стало тестирование разработанного программного обеспечения, где наглядно представлена ее работа. При помощи тестирования можно выделить положительные стороны проекта, недостатки, которые необходимо устранить, и места, которые можно усовершенствовать.
В заключение, можно сказать, что все разработанные модели анализа процесса и программное обеспечение для сбора и хранения данных о качестве воды готовы к использованию, а также это является основой для решения и развития более сложных задач.
1. ОСТ 39-225-88 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Требования к качеству».
2. ОСТ 39-228-89 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Оценка совместимости закачиваемой воды с пластовой водой и породой продуктивного пласта».
3. ОСТ 39-230-89 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение размера частиц механических примесей».
4. ОСТ 39-232-89 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение размера частиц эмульгированной нефти».
5. ГОСТ 9.506-87 «Единая система защиты от коррозии и старения. Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах. Методы определения защитной способности».
6. ОСТ 39-234-89 «Вода для заводнения нефтяных пластов. Определение содержания сероводорода».
Научная литература
7. Султанов С.А. Контроль за заводнением нефтяных пластов — М.: «Недра», 1974. — 224 с.
8. Миронов Е.А. Закачка сточных вод нефтяных месторождений в продуктивные и поглощающие горизонты - М.: Издательство «Недра», 1976.— 170 с.
9. Тронов В.П., Тронов А.В. Очистка вод различных типов для использования в системе ППД - Казань.: «Фэн», 2001. — 560 с.
10. Гиматудинов Ш.К. Справочная книга по добыче нефти - М.: «Недра», 1983.— С.455.
11. Юшков И.Р., Хижняк Г.П., Илюшин П.Ю. Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений - Издательство пермского национального исследовательского политехнического университета. - 2013. С. 191.
12. Сабанаев И.А., Галимуллина Э.З., Шарафеева Л.Р. «Анализ и моделирование при проектировании информационных систем»: Учебное пособие / Изд-во ЕИ К(П)ФУ, Елабуга, 2014. - 116 с.
13. Кутателадзе С. С. Основы функционального анализа. — 4-е изд., испр. — Новосибирск: Изд-во Ин-та математики, 2001. - 354 с.
14. Качала В.В. Основы теории систем и системного анализа: Учебное пособие для вузов/ М.: Горячая линия - Телеком, 2007. - 216 с.
15. Орлов А.И. Прикладная статистика. Учебник. / А.И.Орлов.- М.: Издательство «Экзамен», 2004. - 656 с.
16. Макконнелл С. Совершенный код. / Пер. с англ. — М.: Издательство «Русская редакция», 2010. — 896 с.
17. Дейт Дж.К., Дарвен Х. Основы будущих систем баз данных. / Пер. с англ. - Издательство: Янус-К, 2004. - 656 с.
18. Кузнецов М. MySQL 5. - Издательство: БХВ-Петербург, 2010 - 1007 с.
19. Молодежная наука в развитии регионов: материалы Всерос. (с междунар. участием) науч.-практ. конф. студентов и молодых ученых (Березники, 26 апреля 2017). - Пермь: Изд-во Перм. нац. исслед. политех. ун-та, 2017. - Том 1. - 377 с.
Статьи в Интернет
20. «Качество воды, закачиваемой в пласт». Режим доступа: http://chem21.info/info/1820301/
21. «Современные требования, предъявляемые к воде, закачиваемой в пласты». Режим доступа: http://studopedia.org/12-47300.html
22. «Подготовка воды для заводнения нефтяных пластов. Требования, предъявляемые к воде, закачиваемой в пласт». Режим доступа: http://info- neft.ru/index.php?action=full article&id=639
23. «Требования к качеству воды, используемой для заводнения нефтяного
пласта». Режим доступа: https://nomitech.ru/articles-and-
blog/trebovaniya k kachestvu vody ispolzuemoy dlya zavodneniya neftyanogo
plasta/
24. «Функционально — структурный подход»: http://e-educ.ru/tsisa7.html
25. «Мониторинг и контроль качества воды с помощью STATISTICA». Режим доступа:
http://statsoft.ru/solutions/ExamplesBase/branches/detail.php?ELEMENT ID=549
26. «Visual C#»: https://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/kx37x362(v=vs.120).aspx