авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |

Обеспечение результативности и эффективности бурения нефтяных и газовых скважинна основе системного подхода

-- [ Страница 3 ] --

Отметим, что конечный продукт может иметь различную природу (материальный объект или некоторые функции преобразования). Например, процесс циркуляции промывочной жидкости, являясь вспомогательным, не создает новый материальный объект, его результатом являются функции преобразования: гидротранспорт бурового шлама, создание давления на стенку скважины и т.д.

В первом, грубом приближении в качестве описательной модели БТС можно рассматривать рабочий проект на строительство скважины. Однако действующий макет рабочего проекта (РД 39-0148052-537-87) уже давно не соответствуют современным требованиям, и не может использоваться с указанной целью. Поэтому его предложено дополнить разделами «Заканчивание скважины», «Анализ и оценка технологического риска» и «Оценка соответствия». В частности, необходимость сосредоточения проектных решений по всему комплексу работ, выполняемых в продуктивном пласте, в разделе «Заканчивание скважины» обусловлена потребностями использования системного подхода к заключительному и наиболее ответственному этапу создания скважины. Подраздел 10 «Испытание скважины» действующего макета рабочего проекта в совокупности с проектными решениями по заканчиванию скважины, излагаемыми в других его подразделах, не дают целостного представления о формировании системы «скважина - продуктивный пласт». Между тем, бурение горизонтальных и многоствольных скважин, количество которых постоянно возрастает, сопровождается, в частности, увеличением продолжительности техногенного воздействия на продуктивный пласт. Это обуславливает потребность в системном решении задач заключительной стадии создания скважины.

В бурении, в отличие от других видов деятельности, строгое следование проектной документации практически невозможно - управление процессом бурения осуществляется, главным образом, на основе оперативной информации. Поэтому в диссертации обоснован тезис, что в современных условиях наряду с рабочим проектом на строительство скважины, который необходим как юридический документ, должен разрабатываться виртуальный аналог БТС, позволяющий визуализировать ее состояние в динамике, осуществлять имитационное моделирование различных ситуаций. Это существенно облегчит взаимодействие и взаимопонимание между всеми заинтересованными сторонами, участвующими в строительстве скважины. Подчеркнем, что речь идет о виртуальном аналоге конкретной БТС, а не об автоматизированном рабочем месте специалиста, оснащенном типовыми программными продуктами.

Классические подходы к управлению процессами основаны на предположении об их детерминированности (обусловленности, предопределенности). Специфика бурения заключается в том, что вместо точного вида математической модели объекта лицу, принимающему решение, как правило, доступна только априорная информация о состояниях объекта управления, управляющих воздействиях на него и результатах воздействий. Поэтому автором управление БТС идентифицировано как адаптивное, основанное на принятии управленческих решений на основе корпоративных знаний, в том числе, собственного профессионального опыта, по аналогии, когда для решения текущей проблемы используется ее решение в схожей ситуации - прецедент. Для того, чтобы оно было результативным, лица, принимающие решения, должны делать это не интуитивно, а научно обоснованно. Поэтому обоснована необходимость сопряжения виртуального аналога БТС с мультидисциплинарной системой компьютерной поддержки принятия управленческих решений, включающей помимо традиционных элементов, в том числе, базу данных прецедентов.

В качестве первого шага по созданию виртуального аналога БТС предложено использовать ее структурно-функциональную модель (см. рис. 1). Следующий шаг – анализ этой модели с целью выделения для каждого иерархического уровня БТС: объекта управления, объектов и средств воздействия, параметров управления и контроля (обратной связи), характеристик объектов и средств воздействия, передаточных функций, отражающих взаимодействие структурных единиц анализируемой подсистемы или ее функциональные связи с другими подсистемами. Методологически выверено такой анализ выполнен А.З. Левицким (1992). Возможно также использование современных программных средств, декомпозиции и графического представления процессов, например, на основе известной методологии IDEF, в которой производственный процесс в целях анализа представляют состоящим из совокупности функциональных блоков более низкого уровня иерархии с соответствующими связями, входами и выходами.

Производственный процесс строительства скважины в целях его моделирования автором предложено структурировать следующим образом:

1. Строительно-монтажные и подготовительные работы к бурению скважины (землеустроительные работы, сооружение оснований и фундаментов, монтаж буровой установки, строительство вспомогательных сооружений и монтаж инженерных коммуникаций, подготовительные работы к бурению скважины).

2. Бурение скважины (углубление, промывка и крепление скважины обсадной колонной, тампонирование заколонного пространства).

З. Заканчивание скважины (первичное вскрытие продуктивного пласта, оборудование призабойной зоны скважины, вторичное вскрытие продуктивного пласта, испытание и освоение скважины, специальные работы в скважине).

4. Заключительные работы по окончании бурения и заканчивания скважины (демонтаж буровой установки, вспомогательных сооружений и инженерных коммуникаций, утилизация и захоронение производственных отходов, рекультивация земельного участка).

На стадии строительно-монтажных и подготовительных работ к бурению скважины идет создание БТС, на стадии бурения и заканчивания скважины – ее эксплуатация, а на стадии выполнения заключительных работ - расформирование БТС.

С использованием методологии системного анализа и процессного подхода научно обосновано, что система процессов БТС не может быть построена произвольным образом, а должна осуществляться с учетом следующих правил:

1. Система процессов должна включать в себя всю деятельность по формированию выходов БТС. Каждый процесс должен добавлять ценность выходу по отношению к входу, то есть не должен совпадать с входом. Количество процессов должно быть необходимым и достаточным для формирования выходов системы. Выделение избыточного количества процессов затрудняет управление системой.

2. Процесс должен иметь как минимум по одному входу и выходу. Вход процесса должен быть выходом другого процесса. Нарушение этого правила приводит к выделению процесса, который либо формирует выход «из ничего», либо не имеет потребителя (является безрезультатным).

3. Для каждого выхода должна существовать последовательность действий внутри процесса, формирующая этот выход из одного или нескольких входов.

4. Процесс не может иметь выхода, совпадающего с выходом другого процесса, и не может содержать виды деятельности, включенные в другой процесс, принадлежащий данной системе процессов.

5. Не менее одной пары входа и выхода должны иметь одинаковую природу, так как нематериальный вход невозможно преобразовать в материальный выход и наоборот - материальный вход в нематериальный выход.

Поскольку результаты реализации отдельных процессов должны быть направлены на достижение цели функционирования БТС, то возникает необходимость в конкретизации понятий скважины и производственного процесса ее строительства. Автором обоснована целесообразность рассмотрения скважины в двух аспектах: как горнотехнического сооружения и горнотехнической системы. В производственной системе недропользователя скважина является сооружением и выполняет функции основного средства производства. Бурение относится к горным работам, поэтому скважину предложено рассматривать как горнотехническое сооружение (сооружение в недрах), жизненный цикл которого включает этапы проектирования, строительства, эксплуатации и ликвидации. При этом обоснован тезис, что технологические решения в рабочем проекте на строительство скважины должны оцениваться с точки зрения их последствий на протяжении всего ее жизненного цикла (рис. 2).

В геолого-технической системе добычи природных углеводородов скважина рассматривается в совокупности с окружающим ее горным массивом (в частном случае с продуктивным пластом), то есть представляет собой горнотехническую систему. По характеру строения эта система относится к сложным, поскольку характеризуется разветвленной структурой и значительным числом взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, выполняющих сложные функции, стохастичностью поведения, изменчивостью во времени. Следует подчеркнуть, что скважина рассматривается нами как горнотехническая система в целом, а не только в пределах продуктивного пласта, как в известной системе «пласт-скважина».

К технической подсистеме горнотехнической системы относится подземное и наземное оснащение, являющееся собственностью недропользователя. Основным ее элементом является крепь скважины, последовательно формируемая в процессе бурения.

К горной подсистеме горнотехнической системы относится массив пород вокруг ствола скважины, свойства которого в результате бурения изменились по сравнению с исходными (техногенный массив). Подход к определению границы этой части горного массива зависит от конкретной ситуации на заданном участке недр. В соответствии с методологией системного анализа горная подсистема скважины последовательно декомпозируется на структурные элементы более низкого иерархического уровня, каждый из которых в целях детального изучения также рассматриваться как отдельная система.

В третьем разделе диссертации изложены научные и методологические основы управления качеством в бурении.

В теории и практике управления качеством выделяют два основных направления: квалиметрию продукции и собственно управление качеством (менеджмент качества). При этом управлять качеством можно только зная квалиметрические показатели продукции, так как они являются параметрами объекта управления. Поэтому в третьем разделе диссертации рассмотрены две проблемы: квалиметрия скважин и управление качеством в бурении.

Обычно потребителя интересует не процесс производства, а его конечный результат – продукция соответствующего качества. В бурении, в отличие от других видов деятельности, технологические процессы большей частью недетерминированы, то есть их результат является не заданным, а лишь предполагаемым. Следовательно, неукоснительное соблюдение рабочего проекта не обязательно приводит к тому, что качество законченной строительством скважины будет соответствовать проектному. В этом случае претензии к буровому подрядчику по качеству законченной строительством скважины являются неправомерными, так как ее дефекты могут быть обусловлены, например, низким качеством проекта или недостоверной информацией в задании на проектирование, разработанном недропользователем. Таким образом, существует практическая потребность в разграничении ответственности участников строительства скважины путем использования в различных процедурах (тендер, менеджмент качества, оценка соответствия) оценки результативности и эффективности их деятельности (рис. 3).

 Использование квалиметрии в бурении Поэтому одно из принципиальных положений-1

Рис. 3. Использование квалиметрии в бурении

Поэтому одно из принципиальных положений разработанной методологии управления качеством в бурении заключается в выделении процесса бурения и законченной строительством скважины как самостоятельных объектов оценки соответствия. Следовательно, перечень показателей, критериев и методик их оценивания и комплексирования для этих объектов оценки соответствия также должны быть разными, учитывающими их специфику.

Внедрение буровыми подрядчиками системы управления качеством сдерживается, по нашему мнению, именно отсутствием теории квалиметрии в бурении. Как следствие, многочисленные предложения по оценке качества в бурении, анализ которых представлен в первом разделе диссертации, недостаточно научно обоснованы и носят фрагментарный характер. Недостатки показателей качества в бурении, предложенных различными авторами, обусловлены следующими основными методологическими упущениями:

1. Процесс строительства скважины и его результат – скважина не выделены в качестве самостоятельных объектов анализа. Как следствие, нет четкого разделения показателей, характеризующих скважину (показатели качества) и процесс (показатели результативности и эффективности).

2. В качестве квалиметрических используются неизмеряемые показатели.

3. Предложения по оценке качества скважин ограничиваются сложными показателями, которые: во-первых, не развернуты до простых единичных, непосредственно измеряемых; во-вторых, не учитывается, что количественная характеристика (мера) одного и того же свойства может быть разной.

4. Понятие показателя качества как количественной характеристики одного или нескольких свойств продукции, зачастую, используется произвольно.

Скважина создается путем последовательного осуществления технологических процессов, цикличность которых соответствует количеству обсадных колонн. Поэтому и оценку соответствия процесса бурения установленным требованиям предложено осуществлять поэтапно, при бурении под очередную обсадную колонну, рассматривая последовательно каждый технологический процесс (см. табл. 1). Теоретически, чем больше показателей используются в качестве характеристик процесса, тем точнее его можно описать. Однако при формировании перечня показателей для оценки соответствия технологических процессов целесообразно придерживаться принципа разумной достаточности - количество показателей должно быть необходимым и достаточным для адекватного описания процесса с учетом того, что значение показателей может быть фиксированным, изменяющимся по глубине скважины, изменяющимся во времени. При разработке перечня показателей оценки соответствия процесса бурения необходимо исключить их дублирование с показателями оценки качества законченной строительством скважины. Поскольку качество процесса бурения оценивается с точки зрения влияния на него, прежде всего бурового подрядчика, то в перечень включаются только те показатели, величина которых зависит от бурового подрядчика. При этом показатели должны быть: а) количественными; б) простыми, то есть непосредственно измеряемыми; в) документируемыми.

Процессы бурения скважины – это, как правило, специальные процессы в терминологии ГОСТ Р ИСО 9000-2008, то есть такие, подтверждение соответствия результата (продукции) которых затруднено или экономически нецелесообразно. Идентификация специальных процессов – это обязательный элемент процессного подхода в бурении, поскольку обычный и специальный процесс организуются различным образом. Результативность обычного процесса оценивается соответствием результата заданным требованиям, а специального – соответствием действий, выполненных в рамках процесса, установленной технологии. Поэтому для обычного процесса достаточно регламентировать его выход путем измерения результата, для организации специального процесса необходимо регламентировать оценку его соответствия проектной технологии. Отсюда следует, что оценивать результативность процесса строительства скважины только по результатам ее квалиметрии неправильно, должны быть валидированы все процессы в БТС, результаты которых не могут быть верифицированы последующим мониторингом или измерениями. Валидация (подтверждение посредством представления объективных свидетельств) должна продемонстрировать способность этих процессов достигать запланированных результатов, в том числе там, где это применимо (ГОСТ Р ИСО 9001-2008): определенные критерии для анализа и утверждения процессов; утверждение соответствующего оборудования и квалификации персонала; применение конкретных методов и процедур; требования к записям; повторная валидация.

Обобщить известные показатели качества скважин вследствие изложенных выше методологических упущений не представляется возможным. Поскольку скважина как сложная система может быть охарактеризована как минимум десятками показателей, то первоначально целесообразно создать грубую, упрощенную модель, которой присущи немногие, но существенные свойства. Причем она может создаваться как по принципу «от общего к частному», так и по принципу «от частного к общему». В дальнейшем за счет развертывания (в случае использования принципа «от общего к частному») или свертывания (в случае использования принципа «от частного к общему») показателей модель совершенствуется.

Обобщение (комплексирование) единичных показателей для получения итоговой оценки соответствия процесса бурения или законченной строительством скважины сопряжено со значительными трудностями, обусловленными, прежде всего, большим количеством используемых единичных показателей соответствия. В известной методике ТатНИПИнефти итоговая оценка качества скважины рассчитывается как среднее арифметическое показателей качества. В этом случае можно использовать большое количество показателей, которые рассматриваются как равнозначимые. При этом низкие значения одних единичных показателей могут компенсироваться высокими значениями других, что делает конечный результат зависимым от преобладающего вида показателей - в этом недостаток методики. Выходом из этой ситуации является введение для каждого показателя качества коэффициента весомости (значимости). Для ответа на вопрос, во сколько раз или насколько один показатель важнее другого, используют экспертные и аналитические методы. В бурении единственно приемлемым является метод экспертных оценок, хотя весомость показателей может назначить директивно и недропользователь, в том числе, сообразуясь с результатами анализа технического состояния фонда скважин на месторождении. Отметим, что в силу специфики бурения скважин процедура определения коэффициентов весомости в значительной степени является субъективной, тем более, в случае замены метода экспертных оценок экспертным опросом членов приемочной комиссии (СевКавНИПИгаз, 2009).



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.