Преимущества применения технологии информационного моделирования (ТИМ) очевидны: существенное сокращение сроков создания проектов, минимизация количества коллизий, наглядность 3D-модели строящегося объекта, удобство эксплуатации, ремонта, реконструкции, утилизации. Вместе с тем понятно, что внедрение технологии автоматизированного информационного моделирования — это сложная и весьма трудоемкая задача. Проектировщики, работающие в научном институте «РН-БашНИПИнефть», способны ответить на вызов.
«РН-БашНИПИнефть» — крупнейший научный институт «Роснефти» — был основан в 1947 году. К концу 20-го века численность персонала достигла 600 человек. За 76-летнюю историю институт претерпел несколько реорганизаций и переименований. Знаковым для него стал 2016 год, когда «БашНИПИнефть» вошел в структуру ПАО «НК „Роснефть“». В 2019 году его объединили с институтом «РН-УфаНИПИнефть». Так появился единый научно-технический центр в Башкортостане, получивший название «РН-БашНИПИнефть», в котором трудятся более 3000 человек.
Сегодня сферы деятельности «РН-БашНИПИнефть» включают поиск и разведку нефтяных месторождений, проектирование производственных и гражданских объектов, создание технологий нефтедобычи, ремонта скважин, эксплуатации трубопроводов, разработки наукоемкого программного обеспечения (ПО). В числе основных направлений — геология и геофизика, информационные технологии, инжиниринг добычи, автоматизация и роботизация производственных процессов.
«РН-БашНИПИнефть» осуществляет полный цикл геологоразведки, проектирования разработки и обустройства месторождений «Роснефти». Институт сопровождает 20% нефтедобычи компании в России. Он обладает всеми необходимыми свидетельствами СРО на проектирование и инженерные изыскания, а также сертификатами соответствия ISO 9001:2011, 14001:2016, OHSAS 18001:2007, имеет необходимые лицензии. В институте функционируют 17 лабораторий, оснащенных современным оборудованием. Специалисты организации участвуют в международных научных форумах и сами проводят конференции на высоком уровне.
Команда института решает стратегические задачи компании и отрасли, включающие импортозамещение зарубежных технологий, ИТ-продуктов. Важная часть работы — развитие корпоративной линейки наукоемкого ПО в области разведки и разработки месторождений. Сейчас в «Роснефти» внедрены 23 собственных программных продукта, 10 из которых реализуются и на внешнем рынке. На сегодняшний день выдано более 1000 лицензий нефтегазовым и нефтесервисным компаниям, более 3900 академических лицензий компания безвозмездно передала в 23 ведущих вуза страны для образовательных целей. «Роснефть» не только создает и продает ИТ-продукты, но и проводит обучение пользователей, осуществляет техническую поддержку.
Развивая собственную линейку ПО, компания поддерживает инициативу Правительства по ускорению импортозамещения в сфере цифровизации. Уникальные ИT-разработки позволяют «Роснефти» обеспечить технологическую независимость не только для себя, но и для всей отечественной нефтегазовой отрасли.
В самой «Роснефти» собственная линейка ПО на 90% обеспечивает процессы нефтедобычи, связанные с моделированием и сопровождением высокотехнологичного строительства скважин и эксплуатации месторождений.
Особой популярностью пользуется разработанный специалистами «РН-БашНИПИнефть» первый в Евразии промышленный симулятор гидравлического разрыва пласта «РН-ГРИД». С применением этого симулятора в «Роснефти» рассчитано более 33 000 дизайнов ГРП.
Математическая модель ПО базируется на самой современной концепции Planar3D, которая позволяет наиболее точно описывать сложную геометрию трещины, возникающей в породе при проведении ГРП. Это выгодно отличает данную программу от западных коммерческих аналогов, большинство из которых использует упрощенные подходы. Особым достижением научных сотрудников «Роснефти» являются полученные при создании «РН-ГРИД» ноу-хау в области высокопроизводительных вычислений, позволившее сделать отечественный симулятор одним из самых быстрых в мире.
Также один из новых программных продуктов — «РН-Буровые расчеты» для проектирования и строительства скважин. Функционал этого ПО позволяет осуществлять планирование траектории скважин, анализ устойчивости бурильной колонны, гидравлические расчеты и автоматизированное создание проектной документации. Программный комплекс интегрирован с другими цифровыми продуктами «Роснефти». Это обеспечивает проектировщикам возможность выполнять полный цикл работ, используя корпоративное ПО.
Стратегия развития «Роснефти» предусматривает непрерывное внедрение в проектирование новых технологий. Это — вызов для соответствующих специалистов «РН-БашНИПИнефть». Уже пройден значительный путь: спроектированы тысячи сложных промышленных объектов и десятки тысяч километров трубопроводов, линий электропередач, автомобильных дорог, зачастую находящихся в экстремальных климатических и геологических условиях.
Среди недавних объектов — проект реконструкции мемориального комплекса «Вышка-бабушка» в городе Ишимбае, где 90 лет назад была получена первая в Башкирии промышленная нефть.
В 2023 году сотрудники института завершили важный проект по переустройству коммуникаций для строительства скоростной автомобильной дороги Казань — Екатеринбург на участке Дюртюли — Ачит. Это стало частью масштабного строительства федеральной трассы М-12.
В 2005 году в «РН-БашНИПИнефть» была впервые применена технология информационного моделирования при проектировании объектов обустройства месторождений. В 2018 году в «Роснефти» утвердили стратегию по импортозамещению ПО для 3D-проектирования и информационного моделирования объектов капитального строительства. Благодаря этому было достигнуто 100% импортозамещение по направлению ТИМ. Авторский коллектив «РН-БашНИПИнефть» занял первое место на конкурсе «ТИМ-ЛИДЕРЫ 2021/22». Высшей награды в номинации «Информационное моделирование существующих объектов» был удостоен проект института по техническому перевооружению установки предварительного сброса (УПС) пластовой воды.
Новая технология позволяет рационально использовать водные ресурсы, что полностью соответствует политике высокой экологической ответственности «Роснефти» и ее дочерних предприятий. Водосберегающую технологию замкнутого цикла и вторичного использования ресурсов уже применяют на Ванкорском месторождении — пластовые воды после очистки направляются на повторное использование в системе поддержания пластового давления.
Одним из важных этапов в процессе внедрения информационных технологий для проектирования стало сотрудничество с компанией-разработчиком «СиСофт Девелопмент». К 2022 году «Роснефть» с использованием программ линейки Model Studio CS выполнила для различных заказчиков девять проектов.
«РН-БашНИПИнефть» работает практически во всех модулях программного комплекса Model Studio CS (Трубопроводы, Строительные решения, Кабельное хозяйство, Технологические схемы, Электротехнические схемы, CADLib Модель и Архив). В 2022 году впервые были использованы модули Генплан и Молниезащита.
Квалифицированные специалисты проектного института при поддержке разработчиков активно настраивают и применяют при проектировании различные профили и шаблоны комплекса Model Studio CS. Например, Model Studio CS Трубопроводы после необходимой адаптации продуктивно используется для создания спецификаций, отчетов, преднастроенных проекций для чертежей и изометрических схем.
«РН-БашНИПИнефть» выполняет трудоемкую задачу наполнения и администрирования единого каталога 3D-изделий для всех проектных институтов «Роснефти». Каталог включает более 200 тысяч параметрических объектов оборудования, трубопроводов, элементов кабельного хозяйства, строительных конструкций.
Внедрение новых программ по информационному моделированию и автоматизации программирования, конечно, требует плотного взаимодействия с разработчиками программы. Специалисты института размещают на портале техподдержки Model Studio CS свои пожелания по доработке и развитию инструментов 3D-проектирования, и разработчик отрабатывает их в приоритетном порядке. К примеру, в 2022 году было создано 125 задач, и к декабрю 66 из них были выполнены.
В своих выступлениях на конференции ТИМИ-2023 сотрудники института неоднократно подчеркивали плодотворность контактов с разработчиками.
Проектировщики «РН-БашНИПИнефть» не скрывают трудностей, возникающих в процессе внедрения Model Studio CS. Это требует от потребителей и разработчиков больших дополнительных усилий, чтобы создать продукт с конкретными свойствами, необходимыми для автоматизации проектирования специфических объектов нефтедобывающей отрасли с применением информационного 3D-моделирования. Тем не менее возможность автоматизации выгрузки чертежей, унификации элементов каталога, пополнения базы блоков, интеллектуальной параметризации типовых узлов и изделий, используемых в текущих проектах, позволяет надеяться, что работа будет выполняться с меньшими трудозатратами, чем прежде.
Наиболее развитая часть 3D-проектирования в организации на данный период — это моделирование трубопроводов. Успешно внедрено моделирование технологических разделов с применением Model Studio CS Трубопроводы. Была автоматизирована работа по раскраске и раскладке по слоям трубопроводов, а также полностью автоматизирована нумерация технологических опор и креплений в пространстве моделей. Теперь благодаря настроенным профилям проектировщики могут видеть потоки трубопроводов. Если информацию по креплениям трубопроводов свести в единую таблицу, то можно получить техническое задание для строительного отдела. И все это благодаря умело настроенному профилю, учитывающему данные, необходимые строителям для разработки рабочей документации.
С применением Model Studio CS Строительные решения осуществляется моделирование разделов АС, КМ, КЖ. Специалисты института и разработчики «СиСофт Девелопмент» создали основные модели наиболее применяемых архитектурно-строительных элементов. В течение 2022 года были в необходимой степени доработаны инструменты моделирования часто применяемых архитектурно-строительных конструкций. Специалисты «РН-БашНИПИнефть» обратили внимание, что такой подход позволил сократить трудозатраты на создание моделей примерно на 30% по сравнению со способом создания таких же элементов на основе отдельных элементов каталога.
Важным итогом совместной работы над совершенствованием ПО для автоматизированного 3D-проектирования объектов нефтяной отрасли стали успешная загрузка моделей из сторонних ПО и столь же успешная их выгрузка из Model Studio CS.
Специалисты «РН-БашНИПИнефть» освоили и все остальные программные модули из «внедренческого списка». К примеру, при моделировании разделов ЭМ, АК, СС был использован программный комплекс Model Studio CS Кабельное хозяйство, функционал которого позволяет создавать по заданному сечению кабельную эстакаду необходимой конфигурации. Такой прием облегчает сборку конструкций эстакады, позволяет ускорить процесс прокладки кабельной трассы по заданному маршруту и пр.
Преодолевать трудности в процессе внедрения нового ПО специалистам института «РН-БашНИПИнефть» помогают реалистичные ожидания. Так, по расчетам, к 2025 году ожидается существенное сокращение трудозатрат за счет автоматизации процессов 3D-моделирования.
Это касается, например, вывода чертежей из 3D-модели по строительным конструкциям. Новая технология 3D-моделирования позволяет разработать процедуру получения кабельных журналов и таблиц подключений, развить возможности генерации кабельных трасс и получения разрезов по эстакаде на 2D-чертеже. Активно развиваются инструменты для формирования спецификаций и ведомостей объемов работ из Model Studio CS и CADLib, а также внедряются технологии подготовки данных для сметчиков (ВОР) в информационной модели для интеграции Model Studio CS и ГРАНД-Смета. Совместно с разработчиками Model Studio CS прорабатывается механизм заморозки модели после выдачи заданий в смежные отделы. Подготавливаются внутренние курсы по моделированию в Model Studio CS.
В рамках адаптации к потребностям проектировщиков «РН-БашНИПИнефть» возможностей технологии, разработанной специалистами компании «СиСофт Девелопмент», был произведен виртуальный «облет» 3D-модели проекта установки сброса воды с кустовой насосной станции. Все разделы проекта, выпущенного в 2022 году, были выполнены полностью самостоятельно проектировщиками «РН-БашНИПИнефть». Бесспорными преимуществами 3D-технологии стало быстрое обнаружение коллизий, уменьшение количества ошибок проектирования, возможность использования 3D-модели на стройке.
«РН-БашНИПИнефть» стремится как можно шире распространять свой «цифровой опыт». Это традиция как проектировщиков, так и всей «Роснефти», стратегия которой направлена на максимальную цифровизацию всех бизнес-процессов. «РН-БашНИПИнефть» занимает в этой работе особое место как специализированный институт компании по вопросам технологии информационного моделирования в проектировании и строительстве.
Пропагандировать преимущества автоматизированного 3D-моделирования, содействовать профессиональной подготовке будущих проектировщиков — такую дополнительную «нагрузку» несут специалисты организации. Они активно сотрудничают с профильными высшими учебными заведениями страны. Основные вузы-партнеры — Уфимский государственный нефтяной технический университет (УГНТУ) и Уфимский университет науки и технологий (УУНиТ). Специалисты научного института помогают преподавателям разрабатывать современные обучающие курсы по 3D-моделированию, ежегодно проводят среди студентов соревнования, поощряя активность и интерес к новейшим технологиям.
Примером социальной активности «РН-БашНИПИнефть» могут служить Марафоны ИТ-соревнований, которые институт от лица корпорации организует среди студентов и профессионалов отрасли. За пять лет в интеллектуальных состязаниях приняли участие более 5500 человек. Они предложили нефтегазовой отрасли оригинальные решения, которые уже внедрены или будут применены в проектах при разработке инновационного программного обеспечения, автоматизации производственных процессов.
Опубликовано в журнале «Нефть.Газ.Новации»
Иллюстрации предоставлены ООО «РН-БашНИПИнефть».
