автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.12, диссертация на тему:Рациональный выбор технологических рядов рабочих операций судов нефтегазопромыслового флота на этапах строительства и обустройства морских нефтегазопромыслов

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИРОДНЫХ ГАЗОВ

На правах рукописи

ГОЛУБЕВ СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РАЦИОНАЛЬНЫЙ ВЫБОР ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЯДОВ РАБОЧИХ ОПЕРАЦИЙ СУДОВ НЕФТЕГАЗОПРОМЫСЛОВОГО ФЛОТА НА ЭТАПАХ СТРОИТЕЛЬСТВА И ОБУСТРОЙСТВА МОРСКИХ ШФТЕГАЗОПРОЫЫСЛОВ

Специальность 05.15.12. - Морская разработка месторовдений

полезных ископаемых

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВа - 1991 г.

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте но прблемам освоения нефтяных и.газовых ресурсов континентального шельфа (ВШШИморнефтегаз >.

Научный руководитель - д.т.н. Гусейнов Ч.С.

Официальные оппоненты - д.т.н., профессор Зайцев Н)-В.

к.т.н., с-н.с. Горшенин |ф.В.

Ведущая организация - ВНИШШЖЬФ

Защита состоится ¿У а^уре-»-* 199,? г. в час. с* мин. на заседании специализированного совета Д 070.01.01. по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Всесоюзном научно-исследовательском институте природных газов (ВНИИГАЗ).

Адрес: 142717, Московская область, Ленинский район, пос.Развилка, ВНИИГАЗ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института природных газов (ВНИИГАЗ).

Автореферат разослан 199 г.

Е.Н.Ивакин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. По совокупности социальных, экономических и экологических обстоятельств советская энергетика находится на пороге осгрейшего кризиса. Темпы ее развития замедлились не менее чем в три раза. В связи с этим правительство нашей страны придает стратегическое значение проблеме развития нефтегазовой промышленности. Но ограниченность ресурсов нефти и газа на суше ставит вопрос о необходимости форсировать освоение нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа.

Эксплуатация нефтяных и газовых ресурсов Мирового океана началась относительно недавно. И сегодня океан по-прежнему представляет интерес для нефтегазовой промышленности.

Площади отечественного континентального шельфа до изобаты 2оом превышают 6 млн.кв.км. А 70% этих площадей, по оценкам специалистов, являются перспективными на нефть и газ.

Основным исполнителем -всех работ на шельфе является нефтегазопромысловый флот <НГФ>. На 01.01.1991 г. НГФ включал 552 судна и 31 плавучую буровую установку <ПБУ> суммарной стоимостью 4,о млрд.руб.' и суммарными эксплуатационными расходами до 200 млн. руб. в год. Естественно, что при таких внушительных экономических характеристиках (стоимость одного

специализированного судна колеблется в диапазоне 20-100 млн.руб.) все, что связано с вопросами планирования состава флота, организации его работы, анализа работы флота и выбора оптимальных технологических рядов имеет огромное значение.

Настоящая работа посвящена вопросам выбора оптимальных технологических рядов на этапах строительства и обустройства морских нефтегазопрсмыслов; эта работа является составной частью комплексной автоматизированной системы управления и развития НГФ «КАСУР НГФ), которая включает вопросы планирования состава флота, его эксплуатации и анализа работы, внешнее проектирование новых судов и охватывает все жизненные циклы судна от момента его рождения и до списания.

Цель работы - создание методики рационального выбора типовых технологических рядов рабочих операций, выполняемых судами НГФ на

этапах строительства и обустройства морских нефтегазопромыслов и разработка единой системы эксплуатационных измерителей и показателей работы судов НГФ.

Основные задачи исследований.

1. Разработка типовых технологических рядов рабочих операций судов НГФ на этапах строительства и обустройства морских нефтегазопромыслов.

2. Разработка единой системы эксплуатационных измерителей и показателей работы судов НГФ и проведение на ее основе анализа состава флота и уровня его эксплуатации.

3. Разработка методического аппарата рационального выбора технологических рядов рабочих операций судов НГФ.

4. Построение математической модели задачи рационального выбора технологических рядов и реализация задачи в виде программного продукта.

Научная новизна. Впервые разработаны типовые технологические ряды рабочих операций судов НГФ для этапов строительства и обустройства морских нефтегазопромыслов, на основе которых создан "Каталог типовых технологических рядов".

Предложена новая оригинальная система эксплуатационных измерителей и показателей для оценки уровня эксплуатации судов НГФ, позволяющая проводить комплексный анализ работы флота.

Разработаны и систематизированы основные понятия морской технологии, как составной части технологии морской нефтегазодобычи. Произведена классификация судов НГФ и разработана классификационная таблица. Создана методика рационального выбора технологических рядов рабочих операций судов НГФ и на ее основе разработана программа для ЭВМ типа РС-АГ, позволяющая оперативно решать задачи оптимизации технологического ряда, состава судов-исполнителей рабочих операций, планирования и организации работ флота на этапах строительства и обустройства морских нефтегазопромыслов.

Практическая ценность. Предложенная система эксплуатационных измерителей и показателей работы судов НИ позволяет проводить комплексный анализ уровня эксплуатации отдельных судов и всего флота и давать практические рекомендации для устранения- непроизводительных простоев судов.

По этой системе был проведен анализ работы НГФ, результаты которого вошли в диссертацию и научно-технический отчет ВНИПИ-морнефтегаз по теме N 47 2. 4

Методика рационального выбора технологических рядов рабочих операций судов НГФ и разработанная на ее основе программа choice для ЭВМ типа PC-AT позволяют оперативно решать целый комплекс задач«

- выбор оптимального технологического ряда по заданным критериям;

- выбор оптимальных типов судов;

- разработка проектов организации работы флота при строительстве морских гидротехнических сооружений;

- расчет необходимых поставок новых судов.

Использование этой программы при планировании работ на этапах

строительства и обустройства морских нефгегазопромыслов позволяет резко сократить сроки разработки планов работ и производить многовариантные расчеты на ЭВМ методом последовательных приближений и таким образом корректировать планы и технологию работ, находя оптимальные варианты для конкретно заданных условий.

Эксплуатационные расходы судов НГФ составляют десятки и даже сотни тысяч рублей в сутки. Непроизводительные простои судов у причалов или объктов работы по технологическим и организационным причинам, а такжз несбалансированность целевого и количественного состава флота приносят ограмные убытки. Использование предлагаемой системы эксплуатационных измерителей и показателей работы судов НГФ и программы choice позволяет повысить уровень эксплуатации флота и разработать оптимальный целевой и количественный состав НГФ, и таким образом максимально сократить убытки от непроизводительных простоев судов, а также от недостатка или избытка тех или иных типов судов.

Внедрение. Методический аппарат поставленной задачи был использован при обосновании потребности Главморнефти Ыиннефте-газпрома СССР в судах на Xiii-xiy пятилетки; при расчетах составов технологических комплексов судов НГФ на этапах строительства и обустройства; при экспертизе проектов новых судов и проектов организации работ на строительстве морских стационарных платформ; при проведении анализа работы судов НГФ.

На основании результатов и основных положений диссертации во ВНИПИморнефтегазе были разработаны ~~"Каталог_ типовых технологических рядов рабочих операций судов технического флота на этапах строительства и обустройства морского нефтегазопровода"^ и

"Эксплуатационные измерители и показатели работы судов нефтегазо-промыслового флота".

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсувдались на!

- научно-технической конференции ЛКИ, г.Ленинград, ноябрь, 1988 г.!

- Всесоюзной школе молодых ученых и специалистов по проблемам модульного судостроения, г.Керчь, октябрь, 1989 г.

- Второй Всесоюзной конференции "Комплексное освоение нефтегазовых ресурсов континентального шельфа СССР", МИНГ им.И.М.Губкина, г.Москва, сентябрь, 1990 г.;

- секции "Освоение и эксплуатация морских нефтегазовых месторождений" Ученого совета БНИПИморнефтегаз, г.Москва, январь, 1991 г.

Публикации. Основное содержание и результаты работы опубликованы в семи печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертационная работа общим объемом 227 страниц, из них 120 страниц основного текста, состоит из введения, трех глав, заключения, трех приложений на Ю7 страницах, содержит 9 рисунков, 15 таблиц, список литературы, включающий Ю4 наименования, из них 92 на русском языке.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, приведены некоторые характеритики отечественного континентального шельфа и нефтегазопромыслового флота; показано место диссертационной работы по отношению к задаче планирования состава НГФ, «формулирована основная цель и задачи исследования.

В первой главе изложены предпосылки решения задачи рационального выбора технологических рядов. Приведены основные различия типовых технологических рядов при строительстве одного и того же сооружаемого объекта:

- применение различных рабочих операций;

- изменение последовательности выполнения рабочих операций;

- организация работы судов по схемам "непрерывная технология" или "непрерывная работа судов";

- применение различных целевых типов судов для выполнения

одинаковых рабочих операций;

- применение судов одного целевого типа, но с различными характеристиками; - применение различных функциональных типов судов.

Произведена постановка задачи рационального выбора технологических рядов. Рассмотрена структура и последовательность процесса математического моделирования и разработаны основные требования к математической модели рационального выбора технологического ряда, цель технологического ряда, условия его выполнения, критерии оценки и общая схема принятия решения. Целью технологического ряда является последовательная реализация рабочих операций судов НГФ, при допустимых внешних условиях, в соответствии с разработанной технологией,

директивными сроками, выбранной организацией работы судов НГФ, с минимальными временными и материальными затратами.

Критерии оценки выбора технологического ряда:

«1 - суммарные эксплуатационные расходы на суда-исполнители? и2 - общее время строительства объекта; из - количество судов, занятых на рабочих операциях;

и4 - количество необходимых поставок новых судов.

Общая схема принятия решения такова: из множества возможных вариантов технологических рядов удаляются все, которые не выдержали сравнения, и образуется подмножество вариантов, не имеющих предпочитаемых. Операция выделения подмножества и является, собственно правилом отбора вариантов.

Поиск наилучшего решения связан с определением минимального значения целевой функции в зависимости от выбранного главного критерия оптимизации.

Логическая схема решения задачи:

1. Задается название региона континентального шельфа (Каспийский, Черноморо-Азовский, Дальневосточный, Арктический или др.), сведения о природно-климатических условиях которого находятся в Базе данных "Природно - климатические условия регионов".

2. Задается целевой и конструктивный . тип сооружаемого объекта, который необходимо построить, расстояние от базы,

ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ

РИС.1.

площадь постели, количество свай и другие значения величин, используемых в формулах расчетов времени выполнения рабочих операций.

3. По названию региона и времени года из Базы данных "Природно - климатические условия регионов" выбираются высота волн ( и, м>, скорость ветра (v, м/с>, продолжительность ледового периода (1, суть коэффициент погоды <КП>, толщина льда <д, см>.

4. По целевому и конструктивному типу сооружаемого объекта из Базы данных "Типовая технология" выбираются типовые технологические операции.

5. Из Базы данных "Флот" выбираются все суда, которые могут выполнять рабочие операции в отобранных типовых технологических операциях.

6. Формируются все возможные варианты технологических рядов.

7. Проводится расчет по каждому варианту:

- суммарные эксплуатационные расходы судов;

- общее время строительства;

- количество судов-исполнителей рабочих операций;

- количество поставок новых судов.

8. Задаются ограничения для критериев оценки и назначается главный критерий.

9. Отбираются все варианты, удовлетворяющие заданным критериям.

ю. Производится выбор оптимального варианта.

Логическая схема решения задачи представлена на рис.1.

Основу Базы данных "Типовая технология" составляют "Карты выполнения технологического ряда", разработанные специально для формализации информации, необходимой при решении задачи, как то: название технологического этапа, ряда, технологической и рабочей операций; целевые типы судов, их количество, производительность; время выполнения рабочей операции; условия выполнения рабочей операции (допустимые значения скорости ветра и скорости течения, высоты волны, ледового периода).

Во второй главе приведен необходимый понятийный аппарат. Данная диссертация является исследованием в области морской технологии. Под морской технологией понимается та часть технологии морской нефтегазодобычи, которая рассматривает действия и организацию действий только судов нефтегазопромыслового флота.

Приведено определение следующих понятий: производственный процесс; основные, вспомогательные и обслуживающие производственные процессы; технологический этап, технологическая схема, технологический комплекс судов, технологическая и техническая совместимость судов, технологический цикл, технологическая операция, рабочая операция.

Основные понятия морской технологии рассматривались в работах П.А.Боровикова,- М.В.Кечашина, М.А.Тахватулина.

Рассмотрена классификация судов нефтегазопромыслового флота. НГФ рассматривается как сложная система, вкллчащая четыре подсистемы: научно-исследовательский флот; технический флот; флот обеспечения подвсдщо-технических работ; служебно-вспомогательный флот. Кавдая подсистема делится на группы, которые состоят из многоцелевых судов. На последнем уровне иерархии находятся одноцелевые суда.

НГФ отличается от морского транспортного и рыбопромыслового флотов чрезвычайной сложностью структуры и спецификой выполняемых рабочих операций. Поэтому вопросам эксплуатации судов и организационным фэрыам работы судов уделяется особое внимание.

На основе Бюджета времени судна НГФ разработана система эксплуатационных измерителей и показателей работы судов.

К отчетным эксплуатационным измерителям относятся:

- количество, выполненых судном, рейсовых заданий;

- объем выполненной работы по назначению судна;

- оценка качества выполненной работы;

- время выполнения рабочей операции;

- время рейса и его составляющие;

- стояночное время и его составляющие;

- производительность судового технологического оборудования, показанная при работе судна по назначению. Эксплуатационные измерители работы групп, подсистем или всего флота рассчитываются, как итоговые суммы или средние арифметические величины.

К эксплуатационным показателям работы судов НГФ относятся»

ПВЗ = ПКЗ * ПОТ * ПКР,

где: ПВЗ - показатель выполнения заданий судном;

ПКЗ - показатель выполнения количества заданий;

ПОР - показатель выполнения объема работ,-

ПКР - показатель качества выполненных работ.

КВР = Е Тр / Тэ, где: КВР - коэффициент времени рейсов;

Е Тр - суммарное время рейсов за эксплуатационный период, сут;

Тэ - эксплуатационный период, сут;

КСВ = I Тст / Тэ, где: КСВ - коэффициент стояночного времени;

Е Тст - суммарное стояночное время за эксплуатационный период, сут;

КРН = Тро / Тр, где: КРН - коэффициент работы судна по назначению;

Тро - время выполнения рабочих операций;

Тр - время рейса;

КЗС = <2р / ОС,

где: КЗС - коэффициент загрузки судна;

ОР - производительность судна, показанная при работе;

Ос - производительность судна спецификационная;

ПУЭ - КРН * КЗС, где: ПУЭ - показатель уровня эксплуатации.

Повышение уровня эксплуатации судов достигается путем четкой организации работы судов. Основными формами организации работы судов являются: работа судов по непрерывному технологическому ряду <"непрерывная технология"> и "непрерывная работа судов". При работе судов по "непрерывной технологии" все рабочие операции выполняются судами без перерыва (кроме прерываний из-за плохой погоды) до полного завершения флотских работ на сооружаемом объекте. При "непрерывной работе судов" судно, завершив операцию на одном объекте, немедленно переходит и начинает работу на другом сооружаемом объекте. Использование судового технологического оборудования, т.е. эксплуатация судна по назначению при этом прерывается лишь на время перехода, маневрирования, позиционирования и ожидания погоды.

Рейсовая работа судов организуется по двум основным схемам; "челночная схема" и "линейная схема". При "челночной схеме" одно

II

судно за один рейс выполняет одну рабочую операцию (или несколько рабочих операций при универсальности судна) на одном объекте. При "линейной схеме" одно судно за один рейс выполняет одну или несколько рабочих операций на нескольких объектах.

На основе разработанной системы эксплуатационных измерителей и показателей проведен анализ состава нефтегазопромыслового флота и уровня его эксплуатации.

Основные выводы:

1. Целевой и количественный состав НГФ по регионам находится в несбалансированном состоянии.

2. Коэффициент времени рейсов в среднем по НГФ достаточно ВЫСОК: 0,6-0,9.

3. Коэффициент времени работы судна по назначению в различных подсистемах НГФ сильно различается. Наибольших значений он достигает у судов снабжения, сопровождения, обеспечения, судов технического флота: о,5-о,8.

4. Коэффициент загрузки судна в среднем по НГФ равен:0,з-о,5.

5. Показатель уровня эксплуатации НГФ соответственно находится в диапазоне: о,15-о,зо.

Глава заканчивается кратким анализом состава нефтегазопромыслового флота за рубежей и его использования.

В третьей главе описываются математическая модель поставленной задачи и алгоритм ее решения.

Целью поставленной задачи является выбор такого технологического ряда, в котором при допустимых условиях реализуются рабочие операции в соответствии с разработанной технологией, при этом: с минимальными эксплуатационными расходами на суда, или с минимальным временем строительства, или с минимальным составом исполнителей, или с минимальными поставками новых судов. Поиск такого технологического ряда связан с выбором критерия оценки.

Данная задача является многокритериальной:

р - суммарные эксплуатационные расходы на суда-исполнители рабочих операций, (тыс.руб.);

Т - общее время строительства сооружаемого объекта, ссут.); С - количество судов, занятых на выполнении технологического ряда,-

П - количество необходимых поставок новых судов. 12

Все эта критерии относятся к груше критериев минимизирующих затраты времени и ресурсов:

W1 - £ £ Xk> Рка---> min,

W2 = £ £ Хк. Ткш---> rain,

к а

W3 = Е Е X*. Ск.---> min,

W4 = Е £ Хка Пка---> min,

к т

где: Хк. - искомая переменная, вариант технологического ряда; к - номер критерия оценки; » - номер варианта технологического ряда. Оптимальное решение задачи вытекает из экстремального значения целевой функции, минимум которой необходимо найти:

4 шах

£ £ Хка ¥к»---> Ш1п

к = 1 а = 1

Условия выполнения технологического ряда подразделяются на природно-климатические и технические условия.

Природно-климатические условия выполнения технологического ряда описываются вектором:

< Hes; [h]e; [VBle; [VTle; [gle >,

"де: e = 1-Е - индекс технологического ряда, одинаковый с индексом (наименование > целевого или конструктивного типа сооружаемого объекта; Е - суммарное количество целевых и конструктивных типов сооружаемых объектов на регионе; s = i-se - номер сооружаемого объекта в ряду однотипных объектов е-того типа; se - количество сооружаемых объектов одного е-того

целевого или конструктивного типа; нее - средняя глубина моря в районе расположения

сооружаемого объекта, м.; сh]е - предельно допустимая высота волны, м.; [VBie - предельно допустимая скорость ветра, м/сек.; [vne - предельно допустимая скорость течения, м/сек.; tg]e - предельно допустимая толщина сплошного льда, см

К техническим условиям выполнения технологического ряда относятся:

техническая совместимость судов-исполнителей технологическогс ряда;

технологическая совместимость судов-исполнителей технологического ряда.

Для выполнения условия технической совместимости судо! необходимо, чтобы условия эксплуатации судов-исполнителе! соответствовали природно-климатическим характеристикам региона и; условия совместной работы судов, т.е. должны выполнятьс! следующие неравенства:

Cj <[h)j;[VB]j;tg]j;[H]j} i R <th]r;[VB]r;tglr;IHJr},

Сj-lith]j-l;[VB3j-l;[g]j-1;[H]j-l> <-> Сj{th]j;[VB]j;[g]j;tH]j>,

где С - судно,-R - регион;

3 - целевой тип судна;

Cj<...) - условия эксплуатации судов j-того целевого типа; R{...> - природно-климатические условия места строительства; cj-i{...> - условия эксплуатации судов j-i-ro целевого типа.

Для выполнения условия технологической совместимости судо* необходимо, чтобы функциональные возможности и технические характеристики судна j-того целевого типа, выполняющего f-тук рабочую операцию соответствовали функциональным возможностям i техническим характеристикам судна j-i-ro целевого типа, выполняющего f-i-ую рабочую операцию:

Cjf { 2; Y > <—> С j-1; f-1 < Z; Y ),

где z - функциональные возможности судна; y - технические характеристики судна.

Существует довольно много методов решения многокритериальные

1?дач. Мы остановились на метода оптимизации главного из критериев. В задаче заданы четыре критерия оценки. Какой же из шх главный? На этот вопрос должен ответить гот, кто будет решйть ¡адачу, т.е. лицо принимающее решение (эксперт). Выбор того или мого критерия зависит от того, какие цели мы преследуем, решая [энную задачу. Если нам необходимо выполнить морские работы с шнимальными расходами на суда-исполнители рабочих операций, то в -.ачестве главного критерия выбирается «1; если же нас интересует I основном директивный срок строительства или возможность свершения строительных работ до наступления ледового периода, то ■лавным назначается критерий »2; в случае, когда наша задача остоит в том, чтобы задействовать как можно меньше судов, то лавным критерием назначается «з; критерий назначается главным огда, когда ми стремимся произвести как можно меньше поставок :обых судов, т.е. использовать максимально наличный флот и свести . минимуму аренду и поставку судов. После того, как главный ритерий назначен, необходимо задать ограничения на остальные ритерии. Например, пусть главным критерием назначен ттх>. Тогда ыбираются значения ограничений К2, Кз, ... Кк на все остальные ритерии и решается задача математического программирования:

N1 (XI) ----> ехгг,

XI г О тес-1 г кк-1

Алгоритм решения задачи-.

1. Вводится название региона, время года на период строитель-тва, целевой и конструктивный тип сооружаемого объекта,величины, зобходимые для расчета времени выполнения рабочих операций.

2. По названию региона и времени года из базы данных Природно-климатические условия регионов" выбирается:

сЫг - предельная высота волны, м.;

1ув]г - предельная скорость ветра, м/сек.;

Шг - продолжительность ледового периода, су т.;

[д]г - предельная тощина льда, см.;

КП = 1 г 1-КН - коэффициент погоды;

КН = шах <1 ГО); I Пув ), ЮН») УВ>^В)ь

где Ilh - повторяемость высот волн;

iivb - повторяемость скоростей ветра;

thi, [vbj - предельно допустимая высота волны и скороси ветра по спецификационкым условиям эксплуатацш судна или техническим условиям выполнения рабоче! операции.

3. По заданному целевому и конструктивному типу сооружаемое объекта из базы данных "Типовая технология" выбираются все имеющиеся варианты типовых технологических рядов для данного сооружаемого объекта.

4. Рассматривается первый вариант типового технологическогс

ряда. По целевым типам судов-исполнителей рабочих операций, указанным в первом варианте типового технологического ряда из баз! данных "Флот" выбираются все суда, указанных целевых типов и ш характеристики. Если же какой-либо целевой тип судна отсутствуем в базе данных "Флот", то он должен быть введен с название» "Поставка" в базу данных.

5. Производится отбор судов по способности работать в заданном регионе. Все суда, для которых выполняются следующие неравенства, выделяются в группу судов-исполнителей рабочих операций:

t h 1С г [ h Ir, [VB3C г [VBlr, [g]C г [gJr,

где; ch ]c; [vb]с ; [gic; - характеристики судна;

[hir; [VBir; [g]r; - характеристики региона. Все суда, которые не выдержали сравнения, далее в решении задачи не участвуют.

6. В первый вариант технологического ряда из групш судов-исполнителей рабочих операций подставляются реальные суд! соответствующих целевых типов и формируется следующая матрица:

Т1; СИ; N11; Pli;...; Cli; Nli; Pli;...; СИ; N11; PII;

Т2; С21; N21; Р21;...; C2i; N2i; P2i;...; C2I; N21; P2I;

Tf; Cfl; Nfl; Pfl;...; Cfi; Nfi; Pfi;...; Cfl; Nfl; Pfl; TF; CFI; NFI; PFI;...; CFi; NFi; PFi;...; CFI; NFI; PFI.

где : t - время выполнения рабочей операции; IS

С - судно, выполнявдее рабочую операцию;

n - количество судов;

р - эксплуатационные расходы судна;

1 - 1 - i - номер судна в рабочей операции;

f = 1 - f - номер рабочей операции в технологическом ряду;

7. Рассчитывается время выполнения рабочих операций. Если приняты среднестатистические значения времени выполнения рабочих операций, то складываются все значения <Т> в технологическом ряду:

f

I Tf.

f«l

8. Расчитываются эксплуатационные расходы всех судов, занятых в выполнении технологического ряда. Для этого в кавдой строке матрицы <Pfi> умножается на <Nfi) и умножается на <Tf):

Tf * Pfi * Nfi.

Находится суша этих произведений в кавдой строке матрицы:

I

Е Tf * Pfi * Nfi.

I»1

Находится суша этих произведений во всей матрице:

т I

Е ( Е Tf * pfi * Nfi ) г= 1 t = 1

э. Рассчитывается количество судов-исполнителей рабочих операций с названием "Поставка":

г i

Е < Е с "Поставка" >.

Г = 1 1*1

ю. Берем е-гый вариант типового технологического ряда и повторяем все операции с (4> и по <ю>.

11. Задается главный критерий оценки нк:

WK---> min.

12. Задаются ограничения на оставшиеся критерии оценки:

Рис.2. Блок-схема решения задачи

тос-1 £ Кк-1.

13. Производится сравнение вариантов и выбирается оптимальный.

14. Выводится на печать пять лучших вариантов.

15. Если меняется главный критерий оценки, то повторяются все операции с <п> по (14).

Блок-схема решения задачи представлена на рис.2.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Представленная диссертация является исследованием в облает! морской технологии и в ней подробно рассмотрены вопросы связанные с эксплуатацией нефтегазопромыслового флота организацией работы судов, построением технологических рядо] рабочих операций и выбором оптимальных технологических рядов

Основным предметом рассмотрения для морской технологи является нефтегазопромысловый флот. Исследовав структуру НГФ специфику его комплектования и планирования состава организационные формы работы судов и проведя анализ работы судо] НГФ и многовариантные расчеты на ЭВМ можно сформулирован следующие выводы •.

1. Нефтегазопромысловый флот является принцшшалью новым и крайне специфичным флотом, с чрезвычайно сложной структу' рой. Если морской транспортный флот с помощью 20-ти целевых типа судов выполняет единственную задачу - транспортную, а рыбопромы еловый флот -ю-ю целевыми типами судов выполняет четыре основши задачи: поиск, лов, переработку, транспорт рыбы и рыбопродуктов го НГФ с помощью 50-ти одноцелевых и 20-ти многоцелевых тшо; судов выполняет более 150-ти типовых технологических операцй основных, вспомогательных и обслуживающих производственны; процессов на семи основных технологических этапах морской нефте газодобычи. Поэтому опыт Минморфдота и Минрыбхоза в облает: эксплуатации судов, организации и анализа их работы пригоде] весьма ограничено.

2. НГФ необходимо рассматривать, как сложную систему, включа идуюг четыре подсистемы, отличающиеся принципом организации ра боты судов; семь технологических комплексов, выполняющих работ:

ми основных технологических этапов морской нефтегазодобычи; групп судов, объединяемых по функциональному признаку в состав общенного производителя; 50 одноцелевых и 20 многоцелевых типов дов.

3. Большое количество целевых типов судов обусловливается менклатурой рабочих операций, выполняемых судами НГФ при воении и эксплуатации нефтегазовых месторождений; разнообразие хитектурно-конструктивных типов судов определяется знообразием природно-климатических условий отечественного льфй; наличие многих функциональных типов судов определяет личие разных форм организации работы судов.

4. Гак как целевой состав НГФ подчинен номенклатуре хнологических операций, а архитектурно-конструктивный тип судов

их технические характеристики - требованиям технологической :сциплины, то можно сделать вывод о первичности технологии 'Рекой нефтегазодобычи при проектировании нефтегазопромыслового юта. Первичность технологии видна и в классификации системы 'Ф, включающую более 50-ти целевых типов судов, расположенных в »следовательности технологических этапов.

5. Системы эксплуатационных измерителей и показателей, >именяемые в производственных объединениях Миннефтегазпрома не 1ют возможности проводить всесторонний анализ работы судов. I обилия разнообразных показателей можно выделить два :новных! коэффициент загрузки судов и коэффициент времени |боты судна по назначению. Показатель уровня эксплуатации судна 1Ходится в прямопропорциональной зависимости от них.

6. Разработанная математическая модель задачи рационального [бора технологических рядов рабочих операций судов нефтегазопро-юлового флота полно и достоверно описывает типовые технологиче-:ие ряды и суда их выполняшие. Расчеты на ЭВМ показывают, что: »вышение уровня эксплуатации судов достигается за счет примене-т оптимальных технологических рядов рабочих операций; уменыпе-ге срока строительства достигается при использовании современных югоцелевых судов, либо специализированных одноцелевых судов с >лыюй производительностью, однако при этом резко возрастают :сплуатационние расходы на суда-исполнители; для уменьшения )грат на строительство морских гидротехнических сооружений ¡ционально использовать одноцелевые суда.

К основным результатам работы относятся:

1. "Карта выполнения технологического ряда рабоч: операций", разработанная впервые, которая позволж систематизировать и накапливать унифицированную информацию технологических и рабочих операциях, судах-исполнителях рабоч] операций, погодных условиях выполнения рабочих операций, а таю служит элементом базы данных при решении задач планирован] флота, оптимизации морской технологии, выбора технологически рядов.

2. Множество типовых технологических и рабочих операций ] этапах строительства и обустройства морских нефтегазопромыслов.

3. Классификационная таблица нефтегазопромыслового флота.

4. Эксплуатационные измерители и показатели работы суд НГФ, разработанные впервые.

5. Целый ряд понятий и определений, связанных с эксплуатацю судов, ранее неприменяемых в системе НГФ.

6. Анализ эксплуатации судов НГФ.

7. Математическая модель решения задачи рационального выбо; технологических рядов и компьютерная система choice, разработа: ная для решения поставленной задачи на ЭВМ типа РС-АТ.

Результаты диссертационной работы могут быть использова научно-исследовательскими и проектными организациями, а так производственными объединениями Миннефтегазпрома при выполнен следующих работ:

разработка технологических рядов рабочих операций на этап строительства и обустройства морских месторовдений полезн: ископаемых;

разработка проектов организации работы при строительст: морских гидротехнических сооружений;

анализ эксплуатации судов и флота в целом;

расчет программы поставок новых судов и оптимизация соста: флота;

выбор оптимальных вариантов технологических рядов рабоч операций;

выбор оптимального состава судов-исполнителей рабоч операций.

Методический аппарат, поставленной задачи и предложены:

штерии оценки, апробированы многовариантными расчетами на ЭВМ и 1ли использованы при расчетах составов технологических )МПлексов судоз нефгегазопромыслового флота на этапах гроительства и обустройства при обосновании потребности тавморнефти в судах на хт-х1У пятилетки, а также при сспертизе проектов организации работы судов на строительстве >рских стационарных платформ.

Используя основные положения и результаты диссертационной зботы во ВНШИморнефтегаз по договору М340 с Главморнефтыо были ззработаны "Каталог типовых технологических рядов..." и Эксплуатационные измерители шюказатели работы судов ;фтегазопрошслового флота". Система эксплуатационных змерителей и показателей была апробирована при проведении 1ализа состава флота и его работы в рамках договора N 47 2 с тавморнефтыо.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих зботах!

1. Голубев С.А. Оценка уровня эксплуатации судов нефтегазо-эомыслового флота.Экспресс-информация./ВНИМОЭНГ.Сер. Экономика и давление нефтяной промышленности.Вып.7.м.,1990.

2. Голубев С.А. Определение целесообразности использования гнкционально-трансформируемых судов в нефтегазопромысловом тоте. Экспресс-информация./ВНШОЭНГ.Сер.Экономика и управление ;фТЯНОЙ промышленности. Вып.12.М. ,1990.

3. Голубев С.А. Организация работы функционально-эансформируемых судов нефтегазопромыслового флота.// Тезисы >клада. Комплексное освоение нефтегазовых ресурсов жтинентального шельфа СССР, и Всесоюзная конференция.М.: МИНГ «.И.М.Губкина, 1990, с.103.

4. Голубев С.А-, Гусейнов Ч.С. Оптимизация типовых ¡хнологических рядов, выполняемых судами нефтегазопромыслового юта на этапах строительства и обустройства морских ;фтегазопромыслов. Экспресс-информация./ВНИИОЭНГ.Сер.Экономика и давление нефтяной промышленности.Вып.5.М.,1991.

5. Голубев С.А., Тахватулин М.А. Каталог типовых ¡хнологических рядов рабочих операций судов технического флота 1 этапах строительства и обустройства морского нефтегазопромысла М.: ВНИПИморнеФтегаз, 1989.-тс.

6. Голубев С.А., Тахватулин М.А. Эксплуатационные измерите и показатели работы судов нефтегазопромыслового флота. - М ВШПШморнефтега з, 19 9 о. - 4 ос.

7. Голубев С.А., Панков В.И., Савелов A.B. Классификац многоцелевых судов нефтегазопромыслового флота. - М.: ВНИПИ-морнефтегаз, 1988. - 45с.

Соискатель

С.А. Голубев

Тираж - юоэкз. Заказ f 5

Формат: 84x108/32, Объем: 1 уч.-изд.лист.

Отпечатано на ротапринте ВНИИГАЗ по адресу: 142717, Московская область, Ленинский район, пос.Развилка, ВНИИГАЗ.