Использование новых информационных технологий в обучении будущих инженеров-нефтяников. Компьютерные технологии в добыче нефти


Контрольная Реферат Компьютерные технологии в добыче нефти

ID (номер) заказа

582486

Тип

Контрольная

Предмет

Компьютерные технологии в добыче нефти

Статус

Заказ выполнен

Реферат

в работе нужно описать одну из нижеперечисленных программ: 2. Поиск ресурсов. Temis – моделирование формирование залежи. 3. Поиск ресурсов. Locace, Ceres – моделирование тектоники. 4. Поиск ресурсов. Temis – оценка геологических рисков. 5. Разведка. Fugro-Jason – прогноз свойств коллекторов. 6. Разведка. GeoProbe – выделение перспективных объектов для ГРР. 7. Разведка. Prime – интерпретация данных ГИС. 8. Геологическое моделирование. Irap RMS – геологическое моделорование. 9. Гидродинамическое моделирование. Tempest More – гидродинамическое моделирование. 10. Бурение. Maurer – моделирование процессов строительства скважин. 11. Поверхностное обустройство. SmartPlant – проектирование обустройства. 12. Поверхностное обустройство. PipeSim – моделирование процессов в трубопроводах. 13. Поверхностное обустройство. Hysys – моделирование систем подготовки. 14. Разработка месторождений. Saphir, Perform – интерпретация промысловых данных. 15. Разработка месторождений. Гид – мониторинг разработки. 16. Разработка месторождений. ТРАСТ-Экспертиза – экспертиза ПТД. 17. Добыча. SubPump – подбор скважинного оборудования. 18. Добыча. FracCADE – дизайн ГРП. 19. Мониторинг добычи. СМД – оперативная отчетность компании. 20. Мониторинг добычи. ЦДС – оперативные данные и отчетность компании.

vsesdal.com

Использование новых информационных технологий в обучении будущих инженеров-нефтяников

Успешная интеграция РК в мировую экономическую систему во многом зависит от научно - технического потенциала страны, развитие которого определяется формирующимся инженерным корпусом, уровнем и качеством новых инженерных решений. В связи с этим существенно изменяются требования к квалификации современного инженера.

Инженер имеет дело с разнообразными техническими объектами и системами. В настоящее время во всех развитых странах создаются уже не отдельные машины, а технические системы, обеспечивающие нормальную эксплуатацию создаваемых машин. Эти системы становятся все более сложными, что влечет за собой изменение и усложнение труда инженеров. Инженеру приходится сталкиваться с большим объемом информации. Объемы информации, необходимые для проектирования отдельного объекта, машины и системы несопоставимы. Создание сложных технических систем старыми методами практически невозможно. Необходимы новые подходы, способы, средства проектирования, предполагающие использование современных информационных технологий. Одним из ключевых требований к современному инженеру является ныне умение использовать сложные программные системы, которые устанавливаются на высокопроизводительные компьютеры, рабочие станции или локальные компьютерные сети.

В то же время ощущается острый дефицит квалифицированных инженеров, способных работать с современной техникой.

Традиционные методы обучения, разработанные в свое время для умеренных объемов информации, оказались малопригодными в условиях современного информационного взрыва. Возникла проблема острой нехватки учебного времени, необходимого для изучения сложных систем старыми методами. Таким образом, налицо противоречие между изменившимися требованиями к квалификации инженеров и традиционными методами преподавания, которые оказываются неэффективными при резком увеличении объемов информации.

Внедрение сложных систем в большинстве отраслей сдерживается их высокой стоимостью. В нефтяной промышленности финансовое положение за счет экспортных поставок существенно лучше, чем в других отраслях, поэтому внедрение различных систем идет более быстрыми темпами, чем в среднем по стране. Современные компьютеры имеются в нефтяной отрасли в достаточном количестве, причем не только на предприятиях и в организациях нефтяной промышленности, но и непосредственно на промыслах и в пунктах сбора и подготовки нефти. Все чаще инженерам-нефтяникам приходится иметь дело с чертежами и другой документацией, представленной не на бумаге, а в электронном виде.

Обычно первыми, или одними из первых, начинают использоваться системы компьютерной графики, которые позволяют системно рассматривать конструкцию создаваемых  или эксплуатируемых объектов. Они обеспечивают полноценное проектирование технических систем. Однако инженеров, способных к такой работе, в нефтяной отрасли пока явно недостаточно. Указанное противоречие проявляется в нефтяной промышленности особенно остро.

Таким образом, в нефтяной отрасли имеется повышенный  спрос на инженеров, имеющих высокий уровень подготовки, владеющих системами компьютерной техники как средством решения профессиональных задач. Эта ситуация обуславливает необходимость проектирования педагогической системы обучения в процессе подготовки инженеров и научно-методического обеспечения этого процесса с учетом новых требований отрасли.

На современном этапе развития общества одной из важнейших задач высшего профессионального образования, с решением которой связан интенсивный путь развития производства, является повышение качества образования, подготовка грамотных, конкурентоспособных инженерных кадров.

Существующая общая тенденция к возрастанию требований к качеству подготовки специалистов различных отраслей народного хозяйства приобретает статус наиболее значимой и специфической тенденции в развитии нефтегазодобывающей отрасли.

Высокий уровень научных разработок и промышленных технологий добычи нефти и газа требует подготовки инженеров, обладающих не только достаточным объемом общепрофессиональных и специальных знаний, умений и навыков, но и высокой степенью профессиональной мобильности, умением оперативно и творчески реагировать на запросы динамично изменяющейся практики; способностью решать весь спектр производственных задач.

Сложившая ситуация в нефтяной отрасли, связанная с сокращением доли высокопродуктивных месторождений и увеличением трудноизвлекаемых запасов нефти актуализировала проблему подготовки нетрадиционных инженеров, владеющих не только профессиональными знаниями и навыками, но и имеющих фундаментальное физическое и механико-математическое образование, способных применять в своей деятельности мощные информационные средства.

Анализ новых информационных технологий позволяет выделить ряд актуальных информационных технологий, использование которых значительно повысит уровень образования. Это: система мультимедиа, электронный учебник, система компьютерного тестирования, электронная типография, локальные и глобальные сети, система компьютерного моделирования.

Использование новых информационных технологий в подготовке инженеров-нефтяников позволяет увеличить эффективность лекционных и    лабораторных    занятий,    так    как    даѐт    возможность   студентам моделировать и изучать те процессы, которые в реальной жизни невозможно проследить. Это позволяет избежать ошибок при разработке месторождений, что в конечном итоге делает процесс нефтедобычи более производительным. Кроме того, внедрение новых информационных технологий в образовательный процесс позволяет вскрыть резерв времени, рациональное использование которого в совокупности с усовершенствованием методов, приѐмов и средств обучения, повышает интенсивность продвижения студента в развитии его познавательной активности, формировании у него устойчивых навыков самостоятельной работы.

Внедрение новых информационных технологий позволяет также добиться повышения объективности в контроле знаний студентов.

В педагогическом процессе, направленном на подготовку высококвалифицированного инженера нефтяного профиля, необходимо реализовать следующий комплекс дидактических условий:

  1. В процессе формирования навыков использования новых информационных технологий при решении профессиональных задач необходимо придерживаться принципа систематичности и непрерывности в обучении. Данная непрерывная система формирования навыков использования новых информационных технологий должна включать в себя несколько этапов:
  2. Структура и содержание профилирующих дисциплин должны отражать содержание, характер и условия профессиональной деятельности инженера нефтяного профиля и строятся на принципе преемственности формирования знаний;
  3. первый год обучения - изучение базового курса информатики; формирование знаний о процессах получения, преобразования и хранения информации и устойчивых навыков программирования;
  4. второй год обучения -приобретение знаний о методах защиты информации, навыков работы в локальных и глобальных сетях;
  5. третий и четвертый годы обучения -формирование устойчивых навыков использования современных программных продуктов, информационных технологий в сфере будущей профессиональной деятельности.

Учитывая региональную специфику, современные требования и перспективные научные, технические и производственные потребности нефтяной отрасли, считаю необходимым дополнить блок специальных дисциплин изучением спецкурса «Компьютерные технологии в расчѐтах и исследованиях по разработке нефтяных месторождений», позволяющего подготовить будущего инженера к решению реальных задач в сфере профессиональной деятельности. Использование НИТ в процессе обучения должно обуславливаться:

  1. возможностями учебного материала относительно:
  2. его формализации;
  3. форм представления физических и химических процессов, явлений и процессов внутри сложных технических систем и т.д.
  4. использования логико-математического аппарата;
  5. содержанием и характером учебно-профессиональных задач;
  6. возможностями компьютера как средства обучения и формами его использования.

Таким образом, использование новых информационных технологий в процессе подготовки инженеров нефтяного профиля позволяет решить следующие педагогические задачи:

  • подготовить инженера-нефтяника с учѐтом социального заказа общества на современного инженера;
  • интенсифицировать обучение на всех уровнях учебного процесса;
  • индивидуализировать процесс обучения, посредством использования дифференцированных заданий, формирующих познавательную активность и самостоятельность будущих инженеров.

Реализация дидактических условий применения новых информационных технологий при подготовке инженеров-нефтяников обеспечивает качественные и количественные изменения в квалификационной характеристике инженеров-нефтяников. При этом формируются систематические знания по использованию вычислительной техники при выполнении технологических и экономических расчѐтов в процессе управления производством, приобретаются навыки использования новых информационных технологий при разработке проектов нефтегазовых объектов и производств.

В преодолении кризиса в экономике, в решении острейших глобальных, национальных и региональных проблем человечества огромная роль принадлежит образованию.

"Ныне общепринято, - говорится в одном из  новейших документов ЮНЕСКО, что политика, направленная на улучшение здоровья общества, защита окружающей среды, укрепление прав человека, улучшение международного взаимопонимания и обогащение национальной культуры не дадут эффекта без соответствующей стратегии в области образования, будут безрезультатны усилия, направленные на обеспечение и подготовку конкурентоспособности в области освоения передовой технологии".

В современных условиях демократизации образования, создания рынков труда, требующих высококвалифицированных специалистов, необходимым условием развития высшего профессионального образования является принцип его информатизации.

Использование новых информационных технологий в системе высшего образования отражает сегодня политику государства в области образования, целевые установки субъектов образовательного процесса и способствует приближению образования к конкретным обстоятельствам общественной и профессиональной жизни.

Процесс использования информационных технологий в высшей технической школе направлен на удовлетворение потребностей производства в инженерных кадрах нужной квалификации; определение условий, методов подготовки специалистов широкого профиля, которым свойственны не только высокий профессионализм, но и творческое начало, без чего не мыслимо решение проблем современности.

Необходимо отметить, что проблемой масштабного включения и внедрения новых информационных технологий в учебный процесс занимались учѐные на протяжении многих лет, рассматривая широкий спектр вопросов, связанных с освоением информационных технологий.

На современном этапе развития общества одной из важнейших задач высшего профессионального образования, с решением которой связан интенсивный путь развития производства, является повышение качества образования, подготовка грамотных, конкурентоспособных инженерных кадров.

Существующая общая тенденция к возрастанию требований к качеству подготовки специалистов различных отраслей народного хозяйства приобретает статус наиболее значимой и специфической тенденции в развитии нефтегазодобывающей отрасли. Высокий уровень научных разработок и промышленных технологий добычи нефти и газа требует подготовки инженеров, обладающих не только достаточным объемом общепрофессиональных и специальных знаний, умений и навыков, но и высокой степенью профессиональной мобильности, умением оперативно и творчески реагировать на запросы динамично изменяющейся практики; способностью решать весь спектр производственных задач.

При подготовке специалиста нефтяной отрасли фундаментальные естественнонаучные знания рассматриваются в контексте их профессиональной направленности с учетом региональных особенностей профессиональной деятельности. В связи с этим возникает проблема выделения из растущего объема математических знаний именно тех его составляющих, которые будут нужны конкретному специалисту. Будущего инженера-нефтяника необходимо научить применять компьютерную технику к решению специфических профессиональных задач, отражающих региональные особенности отрасли.

В то же время, необходимость повышения качества подготовки специалиста осложняется дефицитом учебного времени и несовершенством форм и методов обучения, что ставит задачу разработки эффективных технологий обучения, учитывающих условия и ограничения реального процесса обучения в современном отраслевом вузе. Оптимизация учебного процесса и реализация профессиональной направленности математической подготовки в условиях дефицита времени может быть достигнута за счет применения компьютерных средств обучения и контроля.

Использование компьютерных средств обучения и контроля требует, в свою очередь пересмотра содержания обучения, создания определенной информационной среды, соответствующей новой технологии обучения, и решения проблемы сочетания компьютерных технологий с традиционными формами и методами обучения.

  1. Применение новых информационных технологий в подготовке инженеров-нефтяников является основным условием  успешного развития нефтяной отрасли, поскольку реализует процесс подготовки инженера к полноценной профессиональной деятельности.
  2. Целесообразность использования новых информационных технологий в подготовке инженеров-нефтяников обуславливается тем, что с их помощью наиболее эффективно реализуются такие дидактические принципы как научность, наглядность, сознательность и активность обучаемых, индивидуальный подход к обучению, сочетание методов, форм и средств обучения, прочность овладения знаниями, умениями и навыками.
  1. Повышение уровня подготовки инженеров нефтяного профиля достигается при выполнении следующих дидакти

articlekz.com

Компьютерные технологии в добыче нефти и газа от Натарова

Компьютерные технологии в добыче нефти и газа

5. Содержание дисциплины5.1. Темы лекций и их аннотацииЛекционные занятия проводятся в лекционной аудитории. Лекция 1. Системы комплексного управления производственными процессами нефтегазодобычи.Лекция 2. Системы управления знаниями.Лекция 3. Корпоративная база данных по геологии, разведке, разработке нефтяных месторождений, добыче нефти и газа.Лекция 4. Компьютерные технологии в научно-исследовательских и проектных институтах.Лекция 5. Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли.Лекция 6. Системы автоматизации инженерных расчетов и моделирования в нефтегазовой отрасли.Примерный перечень тем контрольных работ:Сравнительный обзор программных продуктов в области геологии, разведке, разработке нефтяных месторождений, добыче и подготовки нефти и газа.Поиск ресурсов. Temis – моделирование формирование залежи.Поиск ресурсов. Locace, Ceres – моделирование тектоники.Поиск ресурсов. Temis – оценка геологических рисков.Разведка. Fugro-Jason – прогноз свойств коллекторов.Разведка. GeoProbe – выделение перспективных объектов для ГРР.Разведка. Prime – интерпретация данных ГИС.Геологическое моделирование. Irap RMS – геологическое моделорование.Гидродинамическое моделирование. Tempest More – гидродинамическое моделирование.Бурение. Maurer – моделирование процессов строительства скважин.Поверхностное обустройство. SmartPlant – проектирование обустройства.Поверхностное обустройство. PipeSim – моделирование процессов в трубопроводах.Поверхностное обустройство. Hysys – моделирование систем подготовки.Разработка месторождений. Saphir, Perform – интерпретация промысловых данных.Разработка месторождений. Гид – мониторинг разработки.Разработка месторождений. ТРАСТ-Экспертиза – экспертиза ПТД.Добыча. SubP· подбор скважинного оборудования.Добыча. FracCADE – дизайн ГРП.Мониторинг добычи. СМД – оперативная отчетность компании.Мониторинг добычи. ЦДС – оперативные данные и отчетность компании.Перечень вопросов к экзамену Системы комплексного управления производственными процессами нефтегазодобычи. Системы управления знаниями. Планирование и управление НИР.Системы управления знаниями. Проектные зоны.Системы управления знаниями. Обмен знаниями.Системы управления знаниями. Информационное хранилище.Корпоративная база данных по геологии, разведке, разработке нефтяных месторождений, добыче нефти и газа. Информация необходимая для создания интегрированных моделей месторождений.Компьютерные технологии в научно-исследовательских и проектных институтах. Линейка программного обеспечения для моделирования в НИПИ.Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Общие сведения.Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Принципы построения ГИС.Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Основные функции ГИС.Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Классификация ГИС.Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Структура ГИС.Обзор наиболее распространенных ГИС в России.Основные направления ГИС в нефтегазовой отрасли.Системы автоматизации инженерных расчетов и моделирования в нефтегазовой отрасли. Общие принципы моделирования в нефтяной и газовой промышленности.Сравнительный обзор программных продуктов в области геологии, разведке, разработке нефтяных месторождений, добыче и подготовки нефти и газа.15

filesclub.net

Компьютерные технологии в добыче нефти и газа от Натарова

Компьютерные технологии в добыче нефти и газа 5. Содержание дисциплины 5.1. Темы лекций и их аннотации

Лекционные занятия проводятся в лекционной аудитории.

Лекция 1. Системы комплексного управления производственными процессами нефтегазодобычи.

Лекция 2. Системы управления знаниями.

Лекция 3. Корпоративная база данных по геологии, разведке, разработке нефтяных месторождений, добыче нефти и газа.

Лекция 4. Компьютерные технологии в научно-исследовательских и проектных институтах.

Лекция 5. Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли.

Лекция 6. Системы автоматизации инженерных расчетов и моделирования в нефтегазовой отрасли.

Примерный перечень тем контрольных работ:
  1. Сравнительный обзор программных продуктов в области геологии, разведке, разработке нефтяных месторождений, добыче и подготовки нефти и газа.

  2. Поиск ресурсов. Temis – моделирование формирование залежи.

  3. Поиск ресурсов. Locace, Ceres – моделирование тектоники.

  4. Поиск ресурсов. Temis – оценка геологических рисков.

  5. Разведка. Fugro-Jason – прогноз свойств коллекторов.

  6. Разведка. GeoProbe – выделение перспективных объектов для ГРР.

  7. Разведка. Prime – интерпретация данных ГИС.

  8. Геологическое моделирование. Irap RMS – геологическое моделорование.

  9. Гидродинамическое моделирование. Tempest More – гидродинамическое моделирование.

  10. Бурение. Maurer – моделирование процессов строительства скважин.

  11. Поверхностное обустройство. SmartPlant – проектирование обустройства.

  12. Поверхностное обустройство. PipeSim – моделирование процессов в трубопроводах.

  13. Поверхностное обустройство. Hysys – моделирование систем подготовки.

  14. Разработка месторождений. Saphir, Perform – интерпретация промысловых данных.

  15. Разработка месторождений. Гид – мониторинг разработки.

  16. Разработка месторождений. ТРАСТ-Экспертиза – экспертиза ПТД.

  17. Добыча. SubPump – подбор скважинного оборудования.

  18. Добыча. FracCADE – дизайн ГРП.

  19. Мониторинг добычи. СМД – оперативная отчетность компании.

  20. Мониторинг добычи. ЦДС – оперативные данные и отчетность компании.

Перечень вопросов к экзамену
  1. Системы комплексного управления производственными процессами нефтегазодобычи.

  2. Системы управления знаниями. Планирование и управление НИР.

  3. Системы управления знаниями. Проектные зоны.

  4. Системы управления знаниями. Обмен знаниями.

  5. Системы управления знаниями. Информационное хранилище.

  6. Корпоративная база данных по геологии, разведке, разработке нефтяных месторождений, добыче нефти и газа.

  7. Информация необходимая для создания интегрированных моделей месторождений.

  8. Компьютерные технологии в научно-исследовательских и проектных институтах.

  9. Линейка программного обеспечения для моделирования в НИПИ.

  10. Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Общие сведения.

  11. Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Принципы построения ГИС.

  12. Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Основные функции ГИС.

  13. Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Классификация ГИС.

  14. Геоинформационные системы в нефтегазовой отрасли. Структура ГИС.

  15. Обзор наиболее распространенных ГИС в России.

  16. Основные направления ГИС в нефтегазовой отрасли.

  17. Системы автоматизации инженерных расчетов и моделирования в нефтегазовой отрасли.

  18. Общие принципы моделирования в нефтяной и газовой промышленности.

  19. Сравнительный обзор программных продуктов в области геологии, разведке, разработке нефтяных месторождений, добыче и подготовки нефти и газа.

helib.ru

Информационные технологии в добыче и транспортировке нефти и газа (Факультет ИТМ)

Название университета: Харьковский национальный университет радиоэлектроники (ХНУРЭ)Название факультета: Факультет информационно-аналитических технологий и менеджмента (ИТМ) и название специальности: 124 Системный анализНазвание специализации: Информационные технологии в добыче и транспортировке нефти и газа

Краткое описание специализации  Информационные технологии в добыче и транспортировке нефти и газа:Информационные технологии являются необходимой составляющей успешного развития важнейших отраслей производства, в частности, нефтяной и газовой промышленности. Использование информационных технологий обусловлено необходимостью проводить мониторинг производственных бизнес-процессов; принимать стратегические решения по планированию и оптимизации производства, управления данными, запасами и денежными средствами; автоматизации всех видов работ, связанных с разработкой нефте - и газовых месторождений, добычей и транспортировкой нефти и природного газа.

Выпускники специализации Информационные технологии в добыче и транспортировке нефти и газа являются специалистами по разработке и использованию информационных технологий в нефтяной и газовой промышленности.

Студенты специализации Информационные технологии в добыче и транспортировке нефти и газа получают глубокие знания фундаментальных и прикладных математических дисциплин, по использованию программного обеспечения и информационных технологий в области профессиональной деятельности по избранной специализации.

Умения и компетенции, которыми будет обладать бакалавр по направлению подготовки Информационные технологии в добыче и транспортировке нефти и газа:1. Разработка математических моделей технологических элементов и производственных процессов нефтегазового комплекса;2. Использование прикладного программного обеспечения в области профессиональной деятельности, владение методами сбора, хранения и обработки информации;3. Создание специализированного прикладного программного обеспечения в области профессиональной деятельности с применением математических методов и современных информационных технологий;4. Разработка и эксплуатация специального программного обеспечения тренажеров диспетчерских служб управления техническими процессами добычи, подготовки, транспорта и распределения углеводородного сырья.

Выпускник по направлению подготовки Информационные технологии в добыче и транспортировке нефти и газа может работать в области информационных технологий и занимать первичные должности:3119 Стажер-исследователь;3121 Специалист по информационным технологиям;3121 Специалист по разработке и тестированию программного обеспечения;2433 Профессионалы в области информации и информационного анализа;2433.1 Научный сотрудник (информационная аналитика).

Поделиться записью Информационные технологии в добыче и транспортировке нефти и газа (Факультет ИТМ) в соцсетях:

Эту страницу нашли, когда искали: нтк по транспортировке нефти и газа новые технологии, ит специальности в сфере газонефте добычи, информационные технологии в нефтяной и газовой промышленности, ит в добыче нефти, добыча нефти с применением иформационных технологий и без в графиках и таблицах, компьютерные технологии в добыче, подготовки, транспортировки тесты, информационные технологии в добыче нефти и газа, факультет информационные технологии в нефтяной и газовой промышленности, информационные модели и технологии в управлении транспортировкой газа, выпускники нефти и газа в сфере it, информационные технологии в добыче и транспортировке нефти и газа, газовая специальность информационные, информационные технологии нефти и газа, информационные технологии в нефтяной и газовой

www.nure.info

Современные тенденции в использовании компьютерных технологий в добыче нефти - Мои статьи - СТАТЬИ

Рассматриваются задачи управления разработкой нефтяных месторождений и обсуждаются современные компьютерные технологии для их решения.

Введение

Современные технические средства и программные продукты в области информатизации и автоматизации технологических процессов и управления производством позволяют решать широкий круг задач по повышению эффективности разработки нефтяных месторождений. В настоящее время существует широкий спектр компьютерных технологий и продуктов, которые могут использоваться как для улучшения стратегических показателей эксплуатации месторождения, например, для повышения коэффициента конечной нефтеотдачи пласта, так и оперативных показателей, таких как выполнение текущих планов добычи при минимизации эксплуатационных затрат и/или повышения эффективности и надежности использования промыслового оборудования. Возможны различные принципы классификации предлагаемых продуктов. Например, на рис.1 показана пирамида по «уровням автоматизации», применяемая, корпорацией Honeywell для описания основных направлений, охватываемых линейкой продуктов, выпускаемых ее подразделением по промышленной автоматизации HPS. Другой подход использован авторами обзора [1], где группировка предлагаемых инструментов основана на длительности процессов управления: от контуров автоматического регулирования исполнительными механизмами отдельных технологических установок до методов управления процессом разработки месторождения на длительный период на основании подстраиваемой гидродинамической модели пласта.В основу классификации, используемой в данной статье, положен прикладной функциональный принцип, поскольку авторы ставили своей целью дать представление о возможностях и перспективах современных компьютерных технологий в решении производственных задач нефтедобывающего предприятия различного уровня.

Области приложений компьютерных технологий

Визуализация технологических процессовНаличие достоверной и своевременной информации о протекании любого технологического процесса, его «визуализация», очевидно, является ключевым условием для управления этим процессом, как оператором, так и в автоматизированном режиме. Информационные системы, используемые на нефтяных месторождениях, становятся все более совершенными, и, соответственно, ценность и удобство восприятия собираемой ими информации постоянно улучшаются. Современные информационные системы позволяют получать в удобной для оператора форме данные со скважин, сборных пунктов, резервуарных парков, установок первичной подготовки нефти, дожимных и кустовых насосных станций в режиме реального времени. Материальную основу для сбора информации обеспечивают современные контроллеры и системы управления базами данных, которые позволяют хранить и обрабатывать данные технологических процессов как в режиме реального времени, так из реляционных баз данных. На пирамиде (рис.1 Уровни автоматизации) - это уровни L1 - L2.

В рамках функций мониторинга производственных процессов и диспетчерского управления в современных информационных системах решаются, в том числе, следующие задачи.

Пользователь получает значения основных контролируемых параметров (дебит, давление, температура, и т.п.) от скважин, групповых замерных установок, технологических установок системы наземного обустройства, пунктов хранения и сдачи продукции и т. д. в режиме реального времени. При этом осуществляется визуализация узких мест: на экран выдаются текущие значения параметров в сравнении с установленными для них пределами в контролируемых технологических процессах. Обрабатываются и выдаются по требованию в требуемом формате данные тестирования скважин. Пользователю предоставляется богатый по своим возможностям генератор отчетов, позволяющий конструировать отчеты в стандартной форме по различным направлениям: сменные и ежедневные производственные отчеты, отчеты о добыче и сдаче углеводородов, объемах закачки, статусов скважин и т.п.

Технологическая безопасность Выполняется мониторинг и отчет о событиях, информация о которых поступает от распределенной системы управления (РСУ) и датчиков систем безопасности. Записывается и анализируется последовательность событий, вызвавших срабатывание сигнализации. Выполняется постоянная верификация работы предохранительных клапанов на потенциально опасных участках сбора и первичной подготовки нефти и газа и на ее основе формируются отчеты обо всех изменениях в их состоянии. Например, на рис. 2 (Окно приложения контроля работы клапанов) приведен список стандартных отчетов, формируемых специальным приложением Safety Valve Scout фирмы Honeywell по контролю клапанов. Проводится контроль и анализ по всем остановкам оборудования, состоящий в фиксировании всех остановок, поиске причин остановок на основе восстановление по истории технологического процесса всех действий, приведших к остановке. Выполняется подготовка отчетов на основе проведенного анализа (рис. 3 (Окно приложения мониторинга отключений технологических объектов). Отдельной подсистемой, наряду с подсистемами пожаро и взрывобезопасности, является подсистема контроля утечек на трубопроводах. В настоящее время одним из наиболее перспективных направлений являются акустические системы обнаружения и определения мест расположения утечек. Достоинствами таких систем является возможность функционирования на всех режимах работы трубопровода (старт/стоп насосов, изменение значений расходов и т.п.), низкий уровень ложных срабатываний, что очень важно для целей автоматизированной защиты, простота обслуживания и высокая надежность функционирования. Важным современным требованием к системе безопасности является ее интеграция с распределенной системой управления, что позволяет своевременно реагировать на потенциальные угрозы и возникновение внештатных ситуаций, а также обеспечивать работу оборудования на безопасных режимах.

Диагностика оборудованияС проблемой безопасности тесно связана задача диагностики оборудования. Снабжение операторов и инженеров текущей информацией о состоянии оборудования и его возможных неисправностях - одна из ключевых задач информационной системы. Современные системы реализуют принцип: симптом - неисправность - действие. Такие системы автоматически посылают сообщение тревоги при возникновении ситуаций, которые требуют внимание оператора, а богатая технология диагностики, основанная на документировании разработчиками потенциальных причин неисправностей и способов реагировании на них, позволяют предотвратить поломку или сбой в работе технологического устройства или быстро ликвидировать неисправность. Для диагностики основных типов оборудования разрабатываются специальные программные средства, которые реализуются в рамках единой распределенной системы управления. Таким примером может служить программное обеспечение для детальной диагностики турбин и компрессоров Honeywell's TurboSuite, которое является одним из специализированных приложений РСУ Experion PKS. На рис.4 (Окно приложения мониторинга параметров турбины) приведен один из экранов данного приложения.

Диспетчерское управлениеНа современных диспетчерских центрах, как правило, реализуются следующие основные функции: диспетчеризация производства с доступом к скважинам, кустам, дожимным и кустовым насосным станциям (ДНС и КНС), участкам промысловых трубопроводов, пунктам сбора и первичной подготовки нефти и т.п.; мониторинг ключевых параметров производства с выдачей отклонений от планируемых заданий, дистанционная диагностика и мониторинг оборудования, аварийное отключение, согласование и корректировка измерений с контролем балансов в узлах учета, мониторинг испытания скважин, отчетность и др. Примером современного диспетчерского центра, в рамках функционирования которого решаются, в частности, описанные задачи, может служить разработка корпорации Honeywell - Production Control Center (PCC) [2]. В основе работы системы лежит следующий принцип: должна поддерживаться вся информационная цепочка от снятия показателей с датчиков на объектах до предоставления в удобной форме информации лицам, принимающим решения на всех уровнях управления. Принципиальная схема PCC показана на рис. 5 (Архитектура центра управления) . Все приложения PCC имеют одинаковые стандарты для меню, поиска, создания отчетов и используют общую модель данных. Система спроектирована таким образом, что возможно подключение любых открытых систем, таких как база данных Uniformance PHD разработки Honeywell или различные базы данных с OPC сервером. PCC базируется на Microsoft.NET платформе и стандартных Microsoft технологиях. Функционально программное обеспечение РСС может использоваться как приложение к РСУ последнего поколения фирмы Honeywell Experion PKS [3].

Управление технологическими процессамиНаряду с классическими схемами автоматического управления с контурами регулирования, основанными на принципе обратной связи, в последние годы для управления технологическими процессами успешно применяется новое направление в промышленной автоматизации - усовершенствованное управление (сокращенно APC от Advanced Process Control). Соответствующее программное обеспечение реализует алгоритмы многосвязного регулирования с прогнозом реакции объекта на сигнал управления. Прогноз рассчитывается на основе настраиваемой модели технологического процесса. Как показывает практика, АРС управляет технологической установкой лучше оператора, поскольку дает возможность работать вблизи допустимых границ по производительности, оптимизируя тем самым выход продукции и снижая время простоев установки. На рис. 6 (Схема применения продуктов АРС для управления технологическим процессом) показана принципиальная схема управления группой технологических установок (ТУ) на базе технологии АРС с использованием ПО Profit.PLUS фирмы Хоневелл. Данные для настройки модели технологического процесса берутся из гидродинамической модели резервуара, сделанной третьей стороной, и передаются на ProfitMax - пакет для линеаризации нелинейной модели вокруг рабочей точки, Profit Optimizer служит для координации решений нескольких Profit Controller, которые выдают управляющие сигналы непосредственно на исполнительные механизмы или уставки регуляторов отдельной установки. В России на сегодняшний день наибольшее распространение АРС получило в нефтепереработке, однако, как показывает мировая практика, АРС может с успехом применяться и в технологических процессах добычи и промысловой подготовки нефти. В частности, АРС в нефтедобыче может использоваться для решения следующих задач: управление цепочкой компрессоров и сепараторов от скважин до пунктов сбора нефти с целью снижения противодавления на устья скважин, управление газлифтом, управление давлением и температурой в сепарационных установках для оптимизации выхода жидкой фазы, для сглаживания переходных процессов в системе сбора и промысловой подготовки продукции при изменениях режимов работы технологических установок и др. Эффективной областью приложений АРС являются процессы добычи на газоконденсантных месторождениях, где решаются оптимизационные задачи выхода конденсата при плановых ограничениях на добычу природного газа. Особую актуальность приобретает использование АРС на морских добывающих платформах, где существуют очень высокие требования к безопасности и экономической эффективности работы оборудования в условиях применения безлюдных технологий и ограниченного производственного пространства [4].

Управление производствомСовременные системы управления производством или MES (Manufacturing Execution System) в англоязычной терминологии - это информационные и коммуникационные системы производственной среды предприятия. В структуре автоматизированного управления предприятием место MES находится между системами управления технологическими процессами и ERP (Enterprise Resource Planning). MES, собирая и обрабатывая данные в режиме реального времени от технологических объектов и автоматизированных систем управления и исторические данные из производственных реляционных баз данных, осуществляет поддержку принятия решений в автоматизированном или ручном режимах. Одновременно, MES готовит и передает информацию в необходимой форме в систему ERP. В настоящее время можно выделить следующие направления работы МЕS на нефтедобывающих предприятиях.

Планирование и составление расписаний. Данная группа приложений позволяет строить физически реализуемые рациональные планы, как для отдельной промышленной установки, так и для предприятия в целом. Например, в [5] рассмотрена задача и предложен алгоритм для решения задачи оптимального планирования геолого-технических мероприятий (ГТМ) для нефтедобывающего предприятия. Задача ставится на максимизацию суммарного эффекта от проведения выбранного в результате решения множества ГТМ за все время наблюдения эффектов от их проведения при выполнении «бюджетного ограничения» - суммы затрат на проведение всех мероприятий и ограничения на выполнения плана по добыче нефти за каждый этап планируемого периода (квартал при годовом планировании). Там же рассматривается многокритериальная версия этой задачи. Управление производственным процессом. Инструменты данного приложения позволяют контролировать производственный процесс, отслеживая ключевые параметры производства и сравнивая результаты замеров с плановыми заданиями. Для нефтедобывающих предприятий (НДП) на настоящий момент особый интерес представляют приложения данного семейства, направленные на повышения качества процессов измерения продукции. Проблемы точности измерения всех трех видов флюидов (нефть, газ, вода) всегда была актуальной для НДП. В настоящее время актуальность этой задачи особенно возросла в связи с принятием нового ГОСТ на точность измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа (ГОСТ 8.615 - 2005). Примером подобного приложения является пакет Production Balance, входящий в семейство Business FLEX фирмы Honeywell. Применение Production Balance повышает точность измерения продукции без вложения дополнительных средств в дорогостоящее измерительное оборудование. Математические методы, реализованные в пакете Production Balance, позволяют решить две основные задачи: согласовать данные измерений, выполненных на различных технологических участках разнообразными измерительными устройствами с различной точностью, и уточнить размещение продукции, т. е. уточнить результаты измерения продукции на скважинах или кустах, за счет более точных коммерческих измерений на пунктах сдачи продукции. Одновременно Production Balance автоматизирует и улучшает визуализацию процесса сбора и обработки измерений.

Оптимальное управление разработкой месторожденияСовременный уровень развития методов и программных продуктов по управлению процессами проектирования и разработки нефтяных месторождений позволяет перейти к постановке и решению комплексной задачи оптимизации разработки месторождения.

Рассмотрим цепочку задач, решаемых при планировании разработкой месторождении на заданный плановый период.Выбор оптимальных параметров работы скважин.

На основании математической гидродинамической модели пласта, позволяющей учесть гидравлическое взаимовлияние скважин, решается задача выбора оптимальных дебитов эксплуатационных и нагнетательных скважин. В качестве критерия оптимизации используются технико-экономическиие критерии, например минимизация объемов добываемой попутной воды, при условии ограничений на забойные давления и выполнении планов добычи нефти. В настоящее время для решения подобных задач разработан эффективный математический аппарат, основанный на методах математического программирования и существенно учитывающий специфику математической модели задачи [6]. В том числе исследованы и предложены методы решения для более общих постановок задач, в которых наряду с дебитами находятся оптимальные множества вновь вводимых скважин из избыточного множества возможных мест разбуривания.Выбор оптимальных вариантов развития наземных сетей промыслового обустройства.На основании заданных показателей варианта разработки месторождения, рассчитанных в результате решения вышеуказанных задач, решаются задачи оптимального развития наземных систем обустройства. Для решения задач, возникающих на этом этапе, разработаны специальные методы целочисленного программирования [7].Гидравлический расчет системы.После выбора варианта нефтегазосборных сетей должна решаться многоуровневая задача согласования гидродинамических процессов: фильтрации в пласте (первый уровень), лифтах скважин (второй уровень) и наземных нефтегазосборных трубопроводов (третий уровень). Подобная постановка задачи и принципиальные подходы к ее решению описаны в [8]. Вычислительная трудность решения подобной интегральной задачи даже на современных компьютерах приводит к необходимости ее декомпозиции в процессе решения на отдельные уровни. При этом при решении задачи данного уровня параметры решения задачи, рассчитанные на предыдущем уровне, используются в качестве граничных условий или ограничений.Оптимизация работы технологических установок систем обустройства.После расчета на основании решения вышеперечисленных задач основных параметров разработки и наземных систем возникают задачи поддержания рабочих точек производственных процессов в рассчитанных диапазонах в статическом режиме, а так же управление переходными процессами при изменении режимов работы установок. Для решения возникающих задач в настоящее время существует большой набор различных коммерческих продуктов, например, Profit.PLUS, UniSim, HYSYS.Upstream и др., использующих, в частности, методы математического моделирования процессов и усовершенствованного управления (АРС), упомянутого выше.

Заключение.Использование описанных в статье инструментов для управления процессами разработки нефтяных месторождений могут дать значительный экономический эффект, определяемый повышением конечного коэффициента нефтеотдачи пластов, снижением затрат на добычу, промысловую подготовку и транспорт нефти, газа и воды, более эффективным использованием оборудования. Но надо иметь в виду, что хотя основной экономический эффект проявляется после применения инструментов более «высокого» уровня (например, L3 - L4 на рис. 1), для возможности эффективного использования этих методов управления и оптимизации необходим определенный уровень оснащения месторождения системами сбора информации и средствами автоматизации. Здесь в первую очередь надо отметить необходимость наличия достаточно качественной системы измерений и сбора данных и определенного уровня развития низовой автоматики на технологических объектах. Необходимым элементом комплексной системы управления разработкой месторождения является создание и постоянная актуализация гидродинамической модели пласта. Существенным элементом достижения эффекта от интегрального применения современных компьютерных технологий является грамотная организация бизнес процесса выполнения проектов по автоматизации. Как показывает мировой опыт, наиболее эффективной представляется стратегия «генерального подрядчика по автоматизации», когда одна и та же компания (выбираемая, например, на тендерной основе) отвечает за выполнения всех этапов проекта автоматизации: предпроектное обследование объекта, поставка продуктов, монтаж оборудования и инициализация программного обеспечения, ввод в эксплуатации, достижение оговоренных показателей и сопровождение. При этом генеральный подрядчик отвечает за совместимость и качество продуктов, поступающих от различных поставщиков, и гарантирует уровень компетентности, отбираемых им субподрядчиков.

Список цитируемой литературы

1. H.P. Bieker, O. Slupphaug, T.A. Johansen Real Time Production Optimization of Offshore Oil and Gas Production Systems: A Technology Survey //SPE 99446, SPE Intelligent Conference and Exhibition, Amsterdam, Netherlands, 11-13 April, 2006.2. Першин О. Ю., Соркин Л. Р. Интегрированный центр сбора информации и управления производством на нефтяных месторождениях // Нефтяное хозяйство. - 2008. - № 5. - С. 99 - 102.3. Соркин Л. Р., Подъяпольский С. В., Родионов А. В. Experion PKS - новая распределенная система управления фирмы Honeywell // Автоматизация в промышленности. - 2005. - №11 - С. 3-9.4. Соркин Л. Р., Першин О. Ю. Современные решения по автоматическому управлению на морских платформах // Нефтяное хозяйство. - 2007 - №5. - С. 117 - 119.5. Колтун А. А., Першин О. Ю., Пономарев А. М. Модели и алгоритмы выбора оптимального множества геолого-технических мероприятий на нефтяных месторождениях //. Автоматика и телемеханика. - 2005. - №8. - С. 36-45.6. А. В. Ахметзянов, В. Н. Кулибанов Проблемы оперативного планирования и регулирования добычи нефти при разработке нефтяных месторождений // Автоматика и телемеханика. - 2002. - №8. С. 3-12.7. Бабич О. А., Муштонин А. В., Першин О. Ю. Метод синтеза иерархических промысловых трубопроводов на основе решения последовательности экстремальных задач // Автоматика и телемеханика. - 2003. - №5. - С. 147 - 156.8. Соркин Л. Р., Першин О. Ю., Ахметзянов А. В., Кулибанов В. Н. // Перспективы интегрированного управления разработкой нефтяных месторождений. // Нефтяное хозяйство. - 2005. - 6. - С. 132 - 133.

disser.ucoz.ru

Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии добычи нефти и газа (Факультет АКТ)

Название университета: Харьковский национальный университет радиоэлектроники (ХНУРЭ)Название факультета: Факультет автоматики и компьютеризированных технологий (АКТ) и название специальности: 151 Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологииНазвание специализации: Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии добычи нефти и газа

Краткое описание специализации  Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии добычи нефти и газа:Объектами изучения и деятельности бакалавров по автоматизации и компьютерно-интегрированным технологиям добычи нефти и газа является техническое, программное, математическое, информационное и организационное обеспечение систем автоматизации для сбора, передачи и обработки информации, а также управление процессами и производствами в нефте- и газодобывающе отраслях и других объектах автоматизации на разных уровнях управления ними и их интеграции в организационно-технические системы с использованием современной микропроцессорной техники, специализированного прикладного программного обеспечения и информационных технологий.

Целью обучения является подготовка специалистов, готовых к комплексному решению задач разработки новых и усовершенствования, модернизации и эксплуатации существующих систем автоматизации нефте- и газодобычи с использованием современных программно-технических средств и информационных технологий, используя теоретические исследования объекта автоматизации, на основе выбора технических средств автоматизации, проектирования и разработки прикладного программного обеспечения разного назначения.

Умения и компетенции, которыми будет обладать бакалавр по направлению подготовки Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии добычи нефти и газа:1. Умение выполнять анализ объектов автоматизации нефте- и газодобывающей промышленности; умение выбирать параметры контроля и управления на основе технических характеристик, конструктивных особенностей и режимов работы оборудования. 2. Умение применять методы теории автоматического управления, системного анализа и численных методов для разработки математических моделей автоматизированных систем нефте- и газодобычи для анализа качества их функционирования с использованием новых компьютерных технологий.3. Умение демонстрировать знания методов идентификации объектов, построения их математических моделей и моделей систем управления нефте- и газодобычей, исследования математических моделей систем управления и их элементов.4. Умение применять знания об основных принципах и методах измерения физических величин и основных технологических параметров систем нефте- и газодобычи; принципы работы и типы стандартных первичных преобразователей та их метрологические характеристики.5. Умение аргументировать выбор технических средств автоматизации систем нефте- и газодобычи на основе анализа их свойств, назначения и технических характеристик с учетом требований к системе и эксплуатационных условий; иметь навыки наладки технических средств автоматизации и систем управления.6. Умение демонстрировать знания современного уровня и новых технологий в области автоматизации и компьютерно-интегрированных технологий нефте- и газодобычи, в частности, проектирования многоуровневых систем управления, сбора данных и их архивирования для формирования базы данных параметров процесса и их визуализации, а также создание автоматизированных рабочих мест оператора на основе SCADA-систем. 7. Умение обосновывать выбор технической структуры и разрабатывать прикладное программное обеспечение для микропроцессорных систем управления систем нефте- и газодобычи на базе локальных средств автоматизации, промышленных логических контроллеров и программируемых логических матриц и сигнальных процессоров.8. Умение принимать участие в проектировании систем автоматизации нефте- и газодобычи, иметь базовые знания содержания и правил оформления проектных материалов, состава и последовательности выполнения проектных работ с учетом соответствующих нормативно-правовых документов.Умение демонстрировать знания и практические навыки программирования и использования прикладных и специализированных компьютерно-интегрированных сред решения задач автоматизации нефте- и газодобычи.

Выпускник по направлению подготовки Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии добычи нефти и газа может работать:1. Техническим специалистом в области автоматизации;2. Техником по автоматизации производственных процессов;3. Техником по метрологии;4. Техником вычислительного (информационно- вычислительного) центра;5. Техником-программистом;6. Техником-оператором электронного оборудования.

Поделиться записью Автоматизация и компьютерно-интегрированные технологии добычи нефти и газа (Факультет АКТ) в соцсетях:

www.nure.info