Р.Р. Махмутзянов, ООО «Газпром бурение»

Д.Н. Токарев, ООО «Горизонты роста»

Д.С. Кочергов, к. э. н., ООО «Горизонты роста»

"Газовая промышленность", 2017, №5.

В современных условиях жесткой борьбы за снижение издержек и рост эффективности производства предприятия нефтегазовой отрасли остаются важнейшими двигателями экономического развития не только своих регионов, но и страны в целом. Масштабы добычи, объемы необходимых инвестиций, стратегическая значимость индустрии делают цену ошибок вследствие бессистемности и несвоевременных реакций на внутреннюю и внешнюю динамику недопустимо высокой. Планомерные и последовательные структуризация и упорядочение ключевых производственных процессов становятся действенным ответом на эти вызовы, подобно тому, как всякая система выживает, только если стремится к состоянию устойчивого равновесия через постоянную адаптацию к флуктуациям среды и непрерывные инновации [1–5].

Управление нефтегазовым предприятием при рассмотрении в качестве цикла коммуникаций сводится к сбору данных, в том числе, обратной связи от объектов воздействия, и передаче управляющих сигналов. Это информационные процессы – сбор, хранение, обработка и передача данных, которые в общем случае происходят в природе и обществе хаотично и вне зависимости от субъектов управления. Создавая порядок, систему, бизнес-процессы, мы противопоставляем конструктивное начало хаосу [6], созидание – разрушению, ради определенного результата – цели такой системы. В этом смысле информационные технологии, включая корпоративные автоматизированные системы, специализированное отраслевое программное обеспечение, служат инструментом регулирования, контроллинга, таких процессов в экономических целях управления предприятием и должны внедряться в соответствии с данной целесообразностью.

Информационные системы поддержки принятия решений используются в меру необходимости на всех этапах цикла управления в различных контурах бизнес-процесса нефтегазодобычи, от бухучета с четкими первичными данными на одном полюсе до высокой степени неопределенности в системах прогнозирования отказоустойчивости при бурении на другом. С учетом детерминированности исходных факторов или, наоборот, стохастичности условий принятия решений выбирают адекватные методы и алгоритмы, помогающие либо найти оптимальные альтернативы при неизбежных рисках, либо свести саму неопределенность к минимуму и сделать управление более прозрачным и логичным. В свою очередь, информационные системы предприятия должны обеспечивать эффективную реализацию выбранных методов и алгоритмов.

В структуре затрат предприятия нефтегазовой отрасли традиционно велика доля материально-технической базы, включая оборудование на буровых и месторождениях, в частности, в силу экстремально-агрессивных сред эксплуатации, краткосрочности ремонтного цикла, высокой стоимости запчастей. Однако проблема подобных затрат становится критичной по причине неэффективного учета и, как следствие, управления средствами производства в ситуации значительной обводненности и истощения скважин, стремительного снижения рентабельности отечественной нефтегазодобычи [7, 8].

С позиции системного анализа эффективность представляет комплексное операционное свойство процесса функционирования системы, характеризующее его соответствие цели операции (выполнению системных задач). Она измеряется в показателях результативности, ресурсоемкости и оперативности по итогам выполнения операции, а также по качеству технологии (алгоритма), обеспечивающей получение результатов [1–3]. Сохранение целостности цикла управления, высокий приоритет стратегических задач требуют, чтобы информационная система при минимальных затратах давала быстрый и качественный результат, способствовала дематериализации информационных процессов и, как следствие, сокращению сопутствующих материальных издержек. Это возможно только при условии, что система оперирует надежными и актуальными данными, сбор которых сам по себе достаточно оперативен, результативен и прост. В соответствии с оценками эксплуатации информационных систем управления в нефтегазовых компаниях, эффективным подходом к аккумуляции данных по средствам производства являются технология и инструменты радиочастотной идентификации – англ. Radio Frequency Identification (RFID) [7, 9].

Научно-технические результаты, теперь используемые как принцип работы RFID-устройств, впервые получил и подтвердил на практике российский физик и радиоинженер из Санкт-Петербурга Л.С. Термен, всемирно известный создатель терменвокса [10]. Схожие исследования параллельно проводили военные ведомства США в рамках проекта системы распознавания «свой-чужой» (англ. Identification Friend or Foe – IFF) [11], и в послевоенные годы они были продолжены, в том числе, в направлении технологической конверсии [12]. В результате в 1983 г. опубликован патент на устройство радиочастотной идентификации, в котором понятие и сам термин «RFID» ассоциируются с принципом его технической реализации [13]. С тех пор RFID-решения успели стать промышленным стандартом де-факто во многих сферах экономики, и в последнее десятилетие активно внедряются в нефтегазодобывающей отрасли в Бразилии, Великобритании, Италии, Норвегии, России, США и других странах [7, 9, 14].

Программно-аппаратный комплекс на базе технологии RFID для нефтегазовой отрасли включает специализированное отраслевое программное обеспечение, имеющее уникальную бизнес-логику и алгоритмы взаимодействия оборудования и данных о нем, инновационные высокозащищенные радиочастотные метки, патентованную технологию их крепления, считывающие устройства. При этом комплекс должен полностью отвечать потребностям добывающих и сервисных компаний с учетом эксплуатации оборудования в агрессивных средах, обеспечивая абсолютное распознавание меток в поле чтения.

В процессах управления буровым предприятием данная автоматизированная система выполняет следующий ряд функций:

• ищет и отслеживает буровое оборудование, предлагает его аналоги;
• контролирует подлинность объектов, их перемещение и степень износа;
• сопровождает весь жизненный цикл работы оборудования;
• отслеживает инспекционную историю и спецификацию оборудования [7].

Когда комплекс построен на базе принципов открытых систем, клиент-серверной архитектуры и модульности, то основная вычислительная нагрузка ложится на сервер и пользователи получают доступ ко всем функциональным возможностям через веб-интерфейс или мобильное приложение из любой точки на карте. Экономия ручного труда, а также миллионов рублей на обслуживание и контроль оборудования значительно сокращает издержки и увеличивает добычу нефти. Так, средний процент износа бурильной трубы на момент планового ремонта составляет около 65%. При внедрении указанного решения на ремонте только одного комплекта бурильных труб удается сэкономить от 1,2 до 1,8 млн руб. [7, 15].

В качестве примера можно привести крупный не только для России, но и в мировом масштабе проект с использованием программно-аппаратного комплекса на базе технологии RFID в компании «Газпром бурение» в филиалах в г. Уренгое, Ухте, Краснодаре, Оренбурге и Астрахани. В результате внедрения системы в ходе реализации проекта решается существенный объем задач, в том числе:

• маркировка оборудования защищенными RFID-метками для последующей идентификации при попадании RFID-метки в поле считывателя, включая энергооборудование, буровые установки, оборудование для обогрева буровых установок, грузоподъемное, противовыбросовое оборудование, бурильный инструмент, контрольно-измерительные приборы;
• систематизация учета бурового оборудования с помощью RFID-меток и кодирования;
• контроль за движением оборудования внутри компании;
• исключение фактов хищения оборудования креплением меток при помощи сварки;
• возможность ведения истории оборудования путем загрузки сканированных документов;
• формирование паспортов оборудования и присвоение идентификационных номеров каждому экземпляру для включения в базу данных;
• создание единой базы данных оборудования компании;
• возможность формирования отчетов (по моделям, по объектам, по годам выпуска и т. д.) для последующего анализа парка оборудования;
• создание электронных технологических карт и карт учета оборудования с привязкой по экземплярам и с учетом места монтажа (технического места);
• объединение в единую информационную среду поставщика и потребителя оборудования.

Все эти меры по автоматизации и информатизации технологического управления компании позволяют не только повысить прозрачность процессов жизненного цикла каждой единицы оборудования, но и существенно снизить инвестиционные затраты на поддержание парка оборудования и организовать систему принятия своевременных и адекватных в сложившейся ситуации решений. Ключевым эффектом от внедрения вышеописанного комплекса становится повышение управляемости производства, сокращение негативного влияния рисков и неопределенностей на менеджмент, и отсюда – усиление устойчивости развития компании в ответ на сдерживающие факторы экономического кризиса.

Таким образом, применение RFID-технологий как элемента промышленного интернета вещей и сопровождения жизненного цикла бурового оборудования повышает достоверность входных данных цикла управления, обеспечивает корпоративные системы управления актуальными и надежными сведениями для принятия эффективных решений, помогает повысить рентабельность бизнеса в целом.

ЛИТЕРАТУРА

1. Анфилатов В.С., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. Системный анализ в управлении. – М.: Финансы и статистика, 2006. – 368 с.
2. Волкова В.Н., Денисова А.А. Основы теории систем и системного анализа. – СПб.: СПбГТУ, 1997. – 510 с.
3. Лагоша Б.А., Емельянов А.А. Основы системного анализа. – М.: МЭСИ, 1998. – 77 с.
4. Donella H. Meadows. Thinking in Systems. – London: Sustainability Institute, 2009. – 240 p.
5. Alexander Backlund. The Definition of System // Kybernetes. – 2000. – Vol. 29. – № 4. 
6. Гесиод. «Теогония» – [Электронный ресурс.] – Режим доступа: http://lib.ru/POEEAST/GESIOD/theogonia.txt. (20.02.2017)
7. Токарев Д.Н., Нугайбеков Р.А., Баров Ю.Н. и др. Реализация технологии радиочастотной идентификации нефтепромыслового оборудования. // Нефтяное хозяйство. – 2012. – № 12. – С. 118–120. 
8. Пчелинцева И.Н. Технология RFID как инструмент контроллинга в нефтедобывающей отрасли. // Транспортное дело России. – 2011. – № 8. – С. 107–109. 
9. Mark Roberti, What Are Some Common Uses of RFID in the Oil and Gas Sector? // RFID Journal. – [Электронный ресурс.] – Режим доступа: https://www.rfidjournal.com/blogs/experts/entry?10940. (20.02.2017)
10. Nikitin P.V., Parks A., Smith J.R. RFID-Vox: A Tribute to Leon Theremin, Wirelessly Powered Sensor Networks and Computational RFID – New York: Springer Science + Business Media, 2013. – Рp. 259–268.
11. Маниш Бхуптани, Шахрам Морадпур RFID-технологии на службе вашего бизнеса. –М.: Альпина Паблишер, 2007. – 290 с.
12. Stockman H. Communication by Means of Reflected Power. Proceedings of the IRE: Volume: 36, Issue: 10, Oct. 1948, 1196–1204 pp.
13. Walton Ch. Portable radio frequency emitting identifier // United States Patent N 4384288, May 17, 1983. – [Электронный ресурс.] – Режим доступа: http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect2=PTO1&Sect2=HITOFF&p=1&u=/netahtml/PTO/search-bool.html&r=1&f=G&l=50&d=PALL&RefSrch=yes&Query=PN/4384288. (20.02.2017)
14. RFID Journal, Case Studies – [Электронный ресурс.] – Режим доступа: – http://www.rfidjournal.com/case-studies. (20.02.2017)
15. Токарев Д.Н. Опыт внедрения RFID для нефтяной и газовой отраслей от компании «Горизонты роста». // Деловая Россия: промышленность, транспорт, социальная жизнь. – 2014. – № 12. – С. 108–109.