24894 (ГИС в топливно-энергетическом комплексе)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ГИС в топливно-энергитическом комплексе

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

1. Пространственные данные – ключ к успеху в нефтегазовой отрасли.

1.1 Соответствие потребностям нефтегазовой индустрии

1.2 Основа для глобальной экономики.

1.3 Модели данных.

2. Принципы построения ГИС в нефтегазовой промышленности.

3. ГИС для анализа ресурсной базы нефтегазовых компаний

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

Большая часть данных, с которыми приходится иметь дело компаниям, занимающимся добычей полезных ископаемых, в том числе углеводородов, имеет пространственный компонент. То есть, эти данные характеризуют объекты или явления окружающего мира с точки зрения их географического расположения. Наличие огромных объемов данных подразумевает необходимость применения современных средств их обработки и анализа. И в первую очередь к таким средствам следует отнести технологию географических информационных систем (ГИС), предоставляющую наиболее прогрессивные функции управления данными, как на локальном, так и на корпоративном уровнях.

Успешная деятельность добывающей компании во многом зависит от ее способности управлять массивом информационных ресурсов, накапливаемых в разных базах данных, распределенных по разветвленным компьютерным сетям.

Исторически сложилось так, что многие компании покрывают свои потребности в информационном обеспечении путем создания систем сбора данных под конкретные производственные задачи. Это приводит к разобщению и частичному дублированию однотипных данных в огромном количестве небольших разобщенных баз данных, относящихся к одной и той же территории. И даже простой поиск необходимых данных может потребовать неоправданно много времени.

В качестве выхода из такой ситуации некоторые компании организуют процесс хранения данных в единой корпоративной базе данных. Другие используют распределенное хранилище, состоящее из связанных между собой баз данных по отдельным проектам. Третьи используют ГИС как центральное звено управления данными по разведке, добыче и сбыту. Этот подход объединяет средства графической визуализации с предоставляемыми ГИС мощными инструментами пространственного анализа и обмена данными, которые в комплексе обеспечивают новые революционные пути эффективной организации данных и управления ими.

Подобно другим крупным проектам, проекты, связанные с обустройством и эксплуатацией месторождений, развиваются по этапам: планирование, строительство, эксплуатация и завершение. Природные, инженерные, финансовые и рыночные данные, полученные на стадии планирования, можно эффективно использовать на последующих стадиях, если эти данные можно модифицировать и достраивать, экономя тем самым время и деньги. Технология ГИС позволяет это сделать.

Например, стадия планирования трубопровода может включать сбор изображений (аэрофотоснимки, спутниковые данные), пространственных данных (использование земли, почвы, модели местности), данных о земельной собственности и полевых съемок (окружающей среды, геотехнического состояния), которые используются в таких задачах, как выбор и прокладка трассы, оценка воздействия на окружающую среду, получение разрешений.

На следующей стадии (создание и строительство) используются ранее накопленные данные и, кроме того, база данных дополняется новой информацией, такой как карты прокладки, детальные технические сведения и чертежи, планы защиты окружающей среды, документы согласования. Больше деталей добавляется к моделям местности, к геотехнической базе данных, к базе данных о растительности и ее восстановлении, и т.д.

После завершения строительства пространственная база данных используется на стадии эксплуатации. Накопленная информация используется в программе обслуживания трассы с учетом расположения инженерных сооружений и уязвимых природных участков для прогнозирования и устранения аварийных ситуаций, выполнения плановых технологических мероприятий, мероприятий по охране окружающей среды и соблюдения мер безопасности.

ГИС выступает в данном случае как интегратор информации не только по объектам технологической инфраструктуры, но и по земельным участкам, а также по любым другим пространственно распределенным объектам. В результате создания такой интегрированной информационной системы у компании появляется возможность анализа эффективности ее производственной деятельности, принятия оптимальных стратегических и тактических решений, то есть обеспечивается поддержка управленческих задач разных уровней. Данные такой интегрированной системы могут использоваться и в качестве информационной основы при выполнении различного рода пользовательских задач, в том числе геомоделирования.

1. Пространственные данные – ключ к успеху в нефтегазовой отрасли

Пространственная информация лежит в основе любого начинания, связанного с разведкой, добычей, транспортировкой и сбытом нефти и газа. Поэтому по мере развития научно-изыскательского, прикладного и экономического аспектов поиска и извлечения запасов углеводородов и реализации продуктов их переработки геопространственные инструменты и решения становятся все более важными, ключевыми элементами продолжающейся промышленной революции. Результаты этой революции поразительны - информация, извлекаемая из «сырых» данных, помогает повышать производительность и эффективность производства.

Однако сейчас мы уже стоим на пороге второй революции. Объемы хранилищ данных растут экспоненциально, а высокая конкуренция на нефтегазовом рынке заставляет предприятия широко внедрять новые технологии и прогрессивные решения в области создания, управления, распространения и использования информации. Ведь чтобы достойно реагировать на растущие потребности в энергии, более эффективно вести учет и распределение добываемых энергоносителей, соблюдать нормы и правила, количество которых постоянно увеличивается, необходимо обеспечить соответствующей информацией всё большее число пользователей, как в пределах своей организации, так и внешних, в том числе через глобальные сети.

Однако сами нефтяные компании заняты поиском, добычей и продажей нефти, а обработка данных - вовсе не главное направление их деятельности. Тем не менее, будущее данной индустрии - в объединённых данных. Крупные, связанные друг с другом базы данных, к которым можно обратиться через интуитивные интерфейсы, в основе которых лежит пространственный (географический) подход, могут помочь воплотить мечту в реальность. Предлагаемые компанией ESRI стандарты представления данных, программное ГИС обеспечение, позволяющее реализовать решения для выполнения задач любого уровня сложности, и широкие возможности работы с данными через Интернет позволяют объединить персональные, групповые, региональные и глобальные информационные системы в единую сеть.

1. Соответствие потребностям нефтегазовой индустрии

Компания ESRI полностью переписала своё программное обеспечение. В результате, его стало намного проще поддерживать и развивать, а удобство для пользователей обеспечивается единым стандартизированным интерфейсом всего семейства программных продуктов ArcGIS, удачно скомпонованными наборами инструментов и развитой функциональностью.

Программное обеспечение ESRI поддерживает разнообразные функции и аналитические операции. ArcSDE обеспечивает управление пространственными данными, которые хранятся в стандартных системах управления базами данных (СУБД). Настольные продукты ArcGIS предоставляют все необходимые инструменты для интеграции, анализа и отображения данных. ArclMS обеспечивает сервисы предоставления карт и данных через Интранет и Интернет, взаимодействие с переносными компьютерами с установленным на них пакетом полевой ГИС ArcPad. Сетевой поиск данных как во внутренних БД, так и в БД других подразделений и организаций стал более эффективным за счет добавления служб метаданных в серверное приложение ArcIMS. Теперь пользователи могут быстро и просто искать, просматривать и публиковать как метаданные, так и сами исходные данные.

Эти новые возможности повышают эффективность создания данных, управления ими и обращения к данным для широкого круга пользователей. Географические и временные компоненты управления данными могут быть более тесно интегрированы, а точность, целостность и доступ к данным - усовершенствованы и оптимизированы.

Дополнительные аналитические модули ArcGIS обеспечивают трёхмерное моделирование, развитые средства пространственного и геостатистического анализа данных. АгсМар, одно из базовых приложений ArcGIS, обеспечивает создание высококачественных карт на основе геологических и других типов данных, используемых в нефтегазовой отрасли. Если вы захотите просмотреть и переслать созданные в АгсМар карты в режиме онлайн, вам не потребуется их воссоздавать. Достаточно воспользоваться средствами АгсМар Server. С их помощью данные из баз геоданных, покрытий, чертежей САПР и из шейп-файлов могут быть отображены через клиента ArcIMS.

Карты, на которых имеются созданные пользователями в АгсМар условные знаки и другие объекты, также можно передавать другим, причем не только тем, у кого имеются аналогичные ГИС пакеты, но и тем, у кого установлен только вьюер ArcReader. Бесплатный и лёгкий в употреблении, ArcReader позволяет пользователям просматривать, анализировать и выводить на печать файлы с картами, которые были созданы в АгсМар как документы карты с использованием ArcPubIisher дополнительного модуля ArcGIS.

1. Основа для глобальной экономики

Интернет обеспечивает новый тип структурирования информации, которой оперируют нефтяные организации, предоставляет недоступные ранее возможности обмена данными в глобальном масштабе. Предлагаемая ESRI архитектура географической сети (g.nеt) обеспечивает глобальный доступ с вашего рабочего места к ГИС информации, содержащейся в различных источниках, через удобный современный пользовательский интерфейс.

За счет внедрения технологии g.nеt в нефтегазовой отрасли поставщики информации получили прекрасную возможность обеспечивать клиентов высококачественными данными, поставщики решений - предлагать программные приложения, использующие эти данных для выполнения разнообразных задач, а пользователи могут создавать собственные порталы для распространения информации и готовых решений среди партнеров и других заинтересованных организаций.

Хорошим примером применения технологии g.nеt, обеспечивающим удобный доступ к данным по нефти, является Цифровой Атлас и Библиотека Энергоресурсов (DEAL), разработанные и поддерживаемые Геологической службой Великобритании (BGS). Веб-сайт DEAL (http://www.ukdeal.co.uk), работающий под управлением ArclMS, обеспечивает доступ к данным по разведке и добыче углеводородов на континентальном шельфе Соединенного Королевства через ссылки и сводный каталог с информацией о поставщиках данных. Аналогичным образом организован сайт по оценочным национальным запасам нефти и газа Центра энергоресурсов Геологической службы США (httр://еnеrgу.СГ.usgS.gоv/оilgаs/nоgа).

На основе информации, которую предоставляет глобальная ГИС-сеть, финансисту, например, будет легче понять экономические, социальные, политические и экологические аспекты, оправдывающие вложение капитала на изменение маршрута трубопровода. Государственный чиновник сможет наглядно показать, почему разведка нефти разрешена, либо запрещена, в данном регионе. Новые технологии и архитектура сети g.net также обеспечивают практическую реализацию новых принципов объединения и распространения информации.

1. Модели данных

Разработка моделей данных - еще один необходимый компонент комплексного ГИС решения для нефтегазовой отрасли. Модели данных - это базовые шаблоны, помогающие выполнению основанных на ГИС проектов в разных прикладных областях (создается более 20 разных моделей). В рамках этой широкомасштабной инициативы компания ESRI вместе с пользователями и партнёрами активно работает над созданием базовых (не всеобъемлющих) моделей данных для нефтегазовой отрасли. В основу одной из них положена известная модель РРОМ (Публичная модель данных по нефти). Создаются также модели данных по трубопроводам, геологическая, гидрологическая, земельного кадастра, транспортная, лесная и др. Эти модель публикуются и представляются на всеобщее рассмотрение и обсуждение. Их основное предназначение - помочь пользователям и партнёрам в эффективном использовании, развитии и адаптации ArcGIS и стандартной структуры базы геоданных под потребности конкретной отрасли.

2. Принципы построения ГИС в нефтегазовой промышленности

Требования к ГИС:

• Централизованное хранение данных / распределенный доступ. Система должна обеспечивать централизованное хранение и администрирование большого объема данных с соблюдением требований защиты информации. Доступ к информации должен быть организован в клиент/серверной технологии в локальной сети и, возможно, сети Inteгnet для удаленных рабочих мест.

• Однозначная идентификация объектов учета (земельных участков) по уникальному идентификатору - кадастровому номеру.

• Работа с данными в едином координатном пространстве. Данные в системе целесообразно хранить в той системе координат, в которой выполнен кадастровый учет. В этом случае сохраняется идентичность цифровых данных и бумажных правовых документов. Для совместного анализа и использования данных в разных системах координат необходима функция автоматического перепроецирования в сеансе работы с данными. Такая процедура не требует физического пересчета координат источника данных, что важно и с точки зрения сохранности материалов, и с точки зрения эффективности работы ГИС.

• Контроль корректности и целостности данных. Система должна обладать возможностью автоматизированного контроля качества данных и внутри одного графического слоя, и между слоями (межслойная топология). Координаты и границы пространственных объектов после государственного кадастрового учета документально закреплены, и изменять их внутри системы уже нельзя. Поэтому топологические правила должны быть гибкими и настраиваться на каждый конкретный случай «ошибок», встречающихся в системе.

• Интеграция с внешними информационными системами. ГИС должна поддерживать возможность связи с другими информационными системами - осуществляющими бухучет, управление производством, ведение реестра правоустанавливающих документов и другими на уровне запросов и обмена данными.

• Развитая система мониторинга данных. Основой системы являются сведения о земельных участках, соответствующие информации в Едином государственном реестре земель (ЕГРЗ). Эти данные обязательно будут меняться в результате различных транзакций с недвижимостью. Необходимы механизмы мониторинга данных, не зависящие от подрядных организаций - поставщиков первоначальных данных.

Этапы создания ГИС:

I этап. Этап первичного сбора информации. Ориентирован на быстрый сбор материалов без использования ГИС средств. Данные собираются в файловое хранилище, структура которого ориентирована на документооборот и представляет собой аналог бумажного архива межевых дел.