close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Организационно-управленческий механизм повышения эффективности бурения и ремонта нефтяных скважин

код для вставкиСкачать
На правах рукописи
Пархоменко Артем Константинович
ОРГАНИЗАЦИОННО-УПРАВЛЕНЧЕСКИЙ МЕХАНИЗМ
ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ БУРЕНИЯ И РЕМОНТА
НЕФТЯНЫХ СКВАЖИН
Специальность 08.00.05 – Экономика и управление
народным хозяйством (экономика, организация и управление
предприятиями, отраслями, комплексами
- промышленность)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата экономических наук
Москва, 2018 год
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном
образовательном учреждении высшего образования «Российский
государственный
университет
нефти
и
газа
(национальный
исследовательский университет) имени И.М. Губкина».
Научный руководитель: доктор экономических наук, профессор
Крайнова Элеонора Алексеевна
Официальные оппоненты:
Пономаренко Татьяна Владимировна, доктор экономических наук,
доцент, Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский горный
университет», профессор кафедры организации и управления.
Анашкин Олег Станиславович, кандидат экономических наук,
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования «Национальный исследовательский университет
«Высшая школа экономики», доцент департамента мировой экономики
факультета мировой экономики и мировой политики.
Ведущая организация:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Уфимский государственный нефтяной технический
университет».
Защита состоится «30» октября 2018г. в 14:00 часов на заседании
диссертационного совета Д.212.200.13 на базе ФГБОУ ВО «РГУ нефти
и газа (НИУ) имени И.М. Губкина» по адресу: 119991, г. Москва,
Ленинский проспект, д. 65, ауд. 1318.
Отзывы на диссертацию и автореферат, заверенные печатью организации,
просим направлять в двух экземплярах по вышеуказанному адресу.
С диссертацией можно ознакомиться в Научно-технической библиотеке и
на официальном сайте ФГБОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ) имени
И.М. Губкина»: https://gubkin.ru/diss2/files/Dissertation_Parkhomenko_AK.pdf
Автореферат разослан «_____» _________________ 2018г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор экономических наук, профессор
2
В.Д. Зубарева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования. Современные вызовы мировой
экономики и тенденции развития нефтяной отрасли России оказывают
непосредственное
влияние
на
эффективность
нефтесервисного
производства, определяя актуальность трансформации традиционных
подходов к управлению процессами в основных сегментах сектора
upstream, включая: эксплуатационное и разведочное бурение нефтяных
скважин, текущий и капитальный ремонт скважин (ТиКРС).
Так, двукратное снижение стоимости нефти, экономические
и технологические санкции ряда западных стран, рост обводненности
продукции добывающих скважин и иные факторы привели к ухудшению
основных экономических показателей деятельности нефтедобывающих
компаний (НК) России. Для поддержания доходности бизнеса НК
увеличили объемы бурения (до 27,6 млн м. проходки в 2017г.) и
вынужденно реализовали программу сокращения эксплуатационных
затрат, отразившуюся на рентабельности подрядных нефтесервисных
предприятий. Как следствие, ухудшение результатов бурения и ремонта
нефтяных скважин, многочисленная фальсификация сведений, высокие
показатели непроизводительного времени (НПВ).
Проведенные автором исследования, основанные на данных по 704
нефтяным скважинам, показали, что доля только видимого НПВ (без учёта
скрытого) составляет более 15% от общего времени бурения скважин.
Проблема НПВ независимо от ситуации на нефтяном рынке оказывает
негативное воздействие на всех участников процесса и требует
действенных способов решения. Необходима разработка методики,
позволяющей существенным образом сократить время простоев в бурении
и минимизировать влияние такого критического фактора как низкая
эффективность операций.
Заключая контракт по минимальным ценам, буровые компании
вынуждены прибегать к любым средствам снижения расходов и решать
дилемму – проводить жёсткую политику экономии и сохранять высокую
долю НПВ или отработать с минимальным временем простоев за счет
привлечения высокооплачиваемого квалифицированного персонала,
проведения расширенного планово-предупредительного ремонта парка
оборудования, замены изношенного инструмента, использования
качественных материалов и реагентов. Выбор из альтернатив в условиях
ограниченного бюджета, а также определение методики поиска «золотой
середины» и эффективного алгоритма оптимизации расходов,
представляет собой нерешенную, но актуальную при стратегическом
планировании научную задачу.
Во всем жизненном цикле нефтяной скважины этап эксплуатации
является наиболее длительным, а расходы на обслуживание скважин
3
представляют существенную статью затрат НК. В связи со старением
эксплуатационного фонда скважин повышается уровень сложности
и трудоёмкость его ремонта: усложняется очистка ствола скважины,
растут размеры коррозии, увеличиваются площади разрушенного
цементного камня и т.д. По этой причине становится актуальным
преобразование системы управления ТиКРС, включающим ремонтноизоляционные работы, устранение негерметичности эксплуатационной
колонны, аварийно-ловильные работы, зарезку боковых стволов,
гидроразрыв пласта и мн.др.
Совокупность организационных, технических и технологических
проблем бурения и ремонта нефтяных скважин определяет важность
разработки
и
научно-методического
обоснования
современного
организационно-управленческого механизма повышения эффективности
производства данных видов работ.
Степень
научной
разработанности
темы.
Повышение
эффективности производства – один из ключевых и в то же время
многоаспектных вопросов менеджмента предприятий нефтегазового
комплекса. Исследованиями в области оптимизации производства,
эффективного управления, определения стратегических приоритетов,
устойчивого инновационного развития посвящены многочисленные
работы российских и зарубежных учёных, среди них: Андреев А.Ф.,
Друкер П., Мотина Л.И., Сергеев И.Б., Синельников А.А., Телегина Е.А.,
Череповицын А.Е., Шваб М. и др. Вопросы развития теоретических основ,
методических аспектов, практических подходов к организации
и управлению строительством и обслуживанием скважин, повышению
эффективности нефтесервиса рассмотрены в научных трудах авторов:
Балабы В.И., Бонда Д.Ф., Борисова А.В., Бурениной И.В.,
Калашниковой Т.В., Крайновой Э.А., Кульчицкого В.В., Миловидова К.Н.,
Осисана С., Скотта П.В., Торогуда Дж., Хасановой Г.Ф. и др. Инструменты
внутрифирменного планирования, экономико-математические модели
оптимизации стоимости бурения, методические подходы к управлению
затратами рассматривались в трудах учёных:
Волковой О.Н.,
Дунаева В.Ф., Зубаревой В.Д., Кайзера М., Карренбауэра М., Лионса Б.,
Мюллендорфа Р., Саркисова А.С. и др.
Несмотря на значительный вклад указанных выше и других авторов,
проблема
повышения
эффективности
бурового
производства
и технического обслуживания нефтяных скважин остается крайне
актуальной и недостаточно изученной. Требуется усовершенствование
существующих методических подходов и разработка новых методов,
учитывающих тенденции развития данного сегмента нефтесервиса и
основные критические факторы снижения экономической эффективности.
Целью исследования является решение научной проблемы,
связанной с повышением эффективности бурения и ремонта нефтяных
4
скважин и разработкой организационно-управленческого механизма,
позволяющего принимать оптимальные экономические, технологические
и производственные решения.
Для достижения поставленной цели решены следующие ключевые
задачи диссертационной работы:
 проведен анализ главных вызовов мировой экономики и нефтяного
комплекса России и исследовано их влияние на нефтесервисный рынок
в сегментах бурения и ТиКРС; проведена оценка существующих
российских и зарубежных методов управления бурением и ремонтом
скважин; выполнен экономический анализ причин простоев при бурении
нефтяных скважин, на основе которого произведена классификация НПВ;
 разработана методика процессно-ориентированного управления
бурением нефтяных скважин и исследовано ее влияние на конечные
результаты взаимодействия нефтедобывающих и сервисных компаний;
 разработана экономическая модель оптимизации расходов буровой
компании в условиях ограниченного бюджета с целью сокращения
времени простоев в бурении и проведена ее апробация путем
математического моделирования;
 разработана современная методика управления внутрискважинными
работами, обеспечивающая улучшение технико-экономических результатов обслуживания эксплуатационного фонда нефтяных скважин;
проведены опытно-промышленные испытания методики и её внедрение
в производство.
Объектами исследования в диссертационной работе являются:
нефтедобывающие
компании
и
нефтесервисные
предприятия,
задействованные при строительстве и техническом обслуживании
нефтяных скважин.
Предметом исследования выступает совокупность теоретических,
методических и практических вопросов управления бурением
и техническим обслуживанием нефтяных скважин, направленных
на повышение эффективности производственных процессов.
Соответствие темы диссертации паспорту специальности ВАК.
Исследовательская работа выполнена в рамках специальности 08.00.05
«Экономика и управление народным хозяйством (экономика, организация
и
управление
предприятиями,
отраслями,
комплексами
–
промышленность)» и соответствует следующим пунктам паспорта
специальности: 1.1.1, 1.1.4, 1.1.15, 1.1.19.
Теоретическая и методологическая основа исследования.
Теоретической базой исследования послужили фундаментальные
и прикладные работы российских и зарубежных ученых, посвященные:
вопросам организации и повышения эффективности производства,
стратегического и оперативного управления процессами бурения и
технического
обслуживания
нефтяных
скважин;
проблемам
5
внутрифирменного планирования и оптимизации расходов; современным
подходам к организации производственных процессов на основе
концепций цифровизации, платформизации и технической модернизации.
Методическую основу проведенной работы составили научные
исследования в областях: процессно-ориентированного управления,
нелинейного программирования для решения задач оптимизации затрат,
синергизма. В процессе исследования автор использовал собственный
опыт работы в научных и нефтесервисных организациях.
Информационная и эмпирическая база исследований. В качестве
информационной
базы
использовались
следующие
материалы
по исследуемой
в
диссертации
проблематике:
законодательные
и нормативно-правовые документы РФ, ведомственные регламенты
и инструкции; внутрикорпоративные методические и нормативные
положения НК; официальные данные статистических сборников;
опубликованные научные и исследовательские работы; проектные
документы на строительство нефтяных скважин; сводные суточные
рапорты и чек-листы буровых супервайзеров (интегрированные данные
о работе буровых бригад и сервисов по растворам, цементированию,
геонавигации, долотам, геолого-технологическим исследованиям и пр.);
отчеты нефтесервисных компаний и профильных департаментов НК;
протоколы научно-технических совещаний супервайзинговой компании.
Научная
новизна
диссертационной
работы
заключается
в разработке комплексного организационно-управленческого механизма,
обеспечивающего повышение эффективности бурения и ремонта
нефтяных скважин за счет применения новых специализированных
экономических инструментов. Наиболее существенные результаты,
полученные лично автором и составляющие научную новизну:
 проведен анализ основных негативных вызовов мировой
экономики и нефтесервисного рынка России, который показал,
что снижение их влияния на эффективность бурения и ремонта скважин
осуществимо в случае трансформации традиционных подходов
к управлению, заключающейся в применении единого организационноуправленческого механизма на основе передовых концепций цифровой
платформизации и технической модернизации, включая: интеграцию
производственных процессов, автоматизацию производства, комбинацию
новых технических решений, использование технологий искусственного
интеллекта.
 разработана методика процессно-ориентированного управления
бурением нефтяных скважин, позволяющая существенно сократить
продолжительность видимых простоев при одновременном увеличении
эффективности операций (снижении времени скрытых простоев).
В отличие от известных подходов, методика предполагает: выявление
наиболее значимых причин непроизводительного времени бурения
6
и реализацию превентивных организационно-технических мероприятий
с одновременным использованием успешных управленческих решений
по участкам лучших композитных скважин; использование единой
цифровой платформы для полноценной обработки и многофакторного
анализа данных; применение новой классификации НПВ, выполненной
на основе фактических данных более 700 скважин и структурированной
для осуществления АВС-анализа.
 разработана экономическая модель оптимизации расходов,
представляющая собой инструмент внутрифирменного планирования
буровой компании. В отличие от известных предложенная модель
учитывает зависимость финансовых потерь от величины расходов
на оказание буровых услуг и позволяет в условиях ограниченного бюджета
определить оптимальные управленческие решения и снизить негативный
эффект основных причин простоев при бурении скважин;
 предложена
новая
методика
управления
техническим
обслуживанием
эксплуатационного
фонда
нефтяных
скважин,
характеризующаяся
тем,
что
основана
на
инструментальном
супервайзинге внутрискважинных работ и обеспечивает получение
синергетического эффекта. Применение методики позволило улучшить
результаты ремонтных работ при сокращении суммарного бюджета
нефтедобывающей компании на восстановление и поддержание скважин
в рабочем состоянии.
Достоверность и обоснованность исследований. Для получения
достоверных научных результатов в диссертации применялся
комплексный метод, который: основан на научном обобщении и анализе
теоретических материалов, эмпирических данных, статистической
информации, производственного опыта; предполагает оценку логически
сгенерированных идей путем экспертного критического анализа,
мозгового штурма, сравнительного анализа; подразумевает выявление
закономерностей и оценку эффективности влияния нововведений путем
проведения экспериментов или экономического моделирования.
Теоретическая и практическая значимость полученных
результатов. Диссертационная работа способствует приращению
научного знания в области управления нефтесервисом в сегментах
бурения и ТиКРС. На практике результаты диссертации могут быть
использованы руководством профильных подразделений НК, буровых
и супервайзинговых предприятий при стратегическом планировании,
организации производства и оперативном контроле процессов на этапах
строительства и эксплуатации скважин. Практическая значимость
результатов выполненных научных исследований подтверждается
расчетными или производственными данными, актами опытнопромышленных
испытаний
(ОПИ),
фактическим
внедрением
в производство.
7
Апробация
результатов
работы.
В
ходе
выполнения
диссертационной работы результаты исследований представлялись
на конференциях: «Вторая ежегодная конференция по передовым
технологиям и импортозамещению», ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз»
(Мегион, 2017г.); «Одиннадцатая корпоративная ежегодная конференция
по снижению аварийности при строительстве скважин и ЗБС
в ПАО «НК «РОСНЕФТЬ» за 2016 год» (Тюмень, 2017г.); Двенадцатая
Всероссийская конференция молодых учёных, специалистов и студентов
«Новые технологии в газовой промышленности» (газ, нефть, энергетика),
РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина (Москва, 2017г.); Вторая
научно-практическая
конференция
«Супервайзинг
строительства
скважин», НТО нефтяников и газовиков (Москва, 2017г.); «Третья
ежегодная
конференция
по
передовым
технологиям
и
импортозамещению», ОАО «Славнефть-Мегионнефтегаз» (Мегион, 2018г)
и др. Апробация результатов работы проведена в ПАО «НК «РОСНЕФТЬ»
(2016г.) и ПАО «ЛУКОЙЛ» (2017г.), что отражено в актах ОПИ.
Апробация выполнялась на основе разработанной автором методической
документации и подготовленных программ испытаний с использованием
созданного с участием автора аппаратно-программного комплекса.
Публикации. По теме диссертации подготовлено 14 научных работ,
в том числе 5 научных статей объемом 3,85 п.л. опубликовано в ведущих
отраслевых
периодических
журналах,
входящих
в
перечень
рекомендованных ВАК РФ научных изданий.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,
трех глав, выводов и рекомендаций, списка условных обозначений
и сокращений, списка литературы из 167 наименований, 7 приложений.
Работа изложена на 152 страницах, содержит 13 таблиц, 37 рисунков
и 10 формул.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ,
ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
1. Проведенный анализ показал необходимость трансформации
традиционных подходов к управлению бурением и ремонтом
нефтяных скважин, заключающейся в применении единого
организационно-управленческого механизма на основе передовых
концепций цифровой платформизации и технической модернизации.
С целью разработки комплекса действенных экономических
инструментов повышения эффективности бурения и обслуживания
нефтяных скважин выявлены и проанализированы современные вызовы
мировой экономики и нефтяной индустрии России, исследованы
тенденции развития рынка нефтесервисных услуг в основных сегментах
сектора upstream и определены факторы, оказывающие решающее влияние
на снижение эффективности производства (рис.1).
8
Рисунок 1 – Схема повышения эффективности бурения и ремонта
нефтяных скважин
Источник: разработано автором
В результате исследований определено, что необходимым условием
повышения эффективности бурения и ремонта нефтяных скважин является
использование базовых элементов 4-й мировой промышленной революции
– цифровой платформизации и технической модернизации. Отсюда
следует,
что
усовершенствование
организации
строительства
и обслуживания скважин, адаптация методов управления буровым
производством и ТиКРС должны предполагать консолидацию
производственных процессов в рамках единой цифровой платформы
(ЕЦП) с изменением принципов работы с данными. Следует отметить, что
развитие платформенной экономики в реальном секторе экономики России
в настоящее время находится на достаточно низком уровне: цифровые
платформенные решения и сервисы представлены преимущественно
в сферах торговли, госуслуг, финансов, здравоохранения. Недостаточная
развитость цифровой платформизации в нефтедобыче (рис. 2), влекущая
9
потерю (неиспользование) значительной части данных, сложность
полноценного многофакторного анализа, неоптимальные управленческие
решения - оказывает отрицательное влияние на показатели эффективности.
Рисунок 2 – Эволюция уровня цифровой интеграции производства
в нефтедобыче
Источник: разработано автором
Предлагается осуществить платформенный переход в управлении
бурением (рис.3) и техническим обслуживанием нефтяных скважин,
что позволит превратить данные в ценность, достичь существенного
прироста производительности труда за счет передачи рутинных работ
специализированным программам и перехода к новациям на основе
комбинации новых средств автоматизации и технологий искусственного
интеллекта, обеспечить сведение к минимуму ошибок при планировании
и организации производства, повысить скорость и точность обработки
потока данных благодаря технической рационализации взаимосвязи
и интеграции
возможностей
передовых
разработок
различных
производителей программного обеспечения (ПО). В случае использования
ЕЦП специалисты, задействованные в управлении бурением и ТиКРС,
смогут использовать любые необходимые для решения конкретной задачи
программы различных производителей ПО не задумываясь какое именно
ПО и какого производителя задействовано. Обеспечивается независимость
НК от конкретных поставщиков программных продуктов и услуг, в том
числе западных с риском санкционных ограничений (например, SAP).
Выделены
основные
характеристики,
которым
должна
соответствовать ЕЦП в качестве элемента системы управления.
Она должна представлять собой одновременно: стандартизированную
технологическую конструкцию для интеграции данных и программ
обработки, бизнес-модель для облегчения взаимодействия НК
(как держателя ЕЦП) и компаний-разработчиков ПО, инфраструктуру
для взаимодействия пользователей и поставщиков (услуг, оборудования).
Подобная
оптимальная
интеграция
проектных,
статистических,
модельных, скважинных данных и программ для их обработки обеспечит
рост эффективности производственно-технологических процессов на всем
жизненном цикле скважины.
10
Рисунок 3 - Концепция преобразований в управлении бурением нефтяных скважин на основе ЕЦП
Источник: разработано автором
2. Разработанная
методика
процессно-ориентированного
управления
бурением
нефтяных
скважин,
основанная
на предложенной классификации непроизводительного времени,
позволяет существенно сократить продолжительность видимых
и скрытых простоев.
Как показал производственный анализ, НПВ достигает 15-20%
от общего времени бурения нефтяных скважин, что обусловливает
снижение эффективности производства. В целях поиска способа
сокращения продолжительности НПВ в работе проведена оценка
зарубежных и российских методов управления бурением скважин;
рассмотрены функциональный, ситуационный, системный и процессный
подходы применительно к управлению буровым производством; изучены
способы ранжирования причин простоев в бурении.
Так, с целью выявления предпосылок НПВ в бурении составлена
причинно-следственная диаграмма К. Исикавы, включающая следующие
факторы стратификации НПВ: Manpower, Machine, Material, Method,
Medium, Measurement. Однако подобная группировка не позволила
определить средства действенного воздействия на причины возникновения
простоев. В этой связи были проанализированы следующие методические
подходы: программа менеджмента Э. Деминга, методы Г. Тагути, правила
управления А. Файоля, принцип В. Парето (80/20), концепция Д. Джурана,
метод функционально-стоимостного управления ABCM (Activity-Based
Cost Management) и АВС-анализ (Аctivity Based Costing), абсолюты
Ф. Кросби и др. В качестве нового инструмента для определения
приоритетов - наиболее существенных и требующих первоочередного
решения проблем, влияющих на возникновение простоев в бурении,
определен АВС-анализ, применяемый в экономике при управлении
затратами, в совокупности с принципом Парето.
Детально исследован практически-ориентированный инструментарий
для решения внутрикорпоративных задач повышения эффективности
бурового производства, предложенный специалистами ПАО «Газпром
нефть» с использованием принципа «Технического предела». Данный
подход, основанный на международном опыте, позволяет транслировать
успешные организационно-технические решения на новые буровые
объекты. Суть состоит в том, что из лучших по времени операций бурения
по группе скважин составляется «композитная» скважина. Теоретически
возможное время бурения скважины (технический предел) достигается
в случае соблюдения трех условий: использования новейших техникотехнологических
разработок;
ликвидации
видимого
НПВ
(зафиксированного актами НПВ); исключения скрытого НПВ (низкой
эффективности операций). Недостатком подхода является вероятность
12
снижения рентабельности проекта строительства скважины в случае
применения дорогостоящих инновационных технологий, что учтено
автором при разработке новой методики.
Предложенная
автором
методика
включает
элементы
многофакторного анализа и предназначена для устранения наиболее
значимых причин видимого НПВ и повышения эффективности каждой
операции за счет организационно-технических средств супервайзинговой
организации. Алгоритм использования методики представлен на рис. 4.
Для оценки её экономической эффективности и целесообразности
автоматизации алгоритма проведена апробация «в ручном режиме».
Рисунок 4 - Алгоритм использования методики процессноориентированного управления бурением нефтяных скважин
Источник: разработано автором
13
Выполнены сбор и обработка данных по скважинам, пробуренным
на месторождениях со схожими горно-геологическими условиями и
инженерно-технологическим сопровождением. Общая продолжительность
бурения 362 наклонно-направленных и 342 горизонтальных скважин
составила 13 451 сутки. При этом доля НПВ - 15,3% (более 2058 суток).
На основе полученных данных и с использованием «Инструкции по
классификации, расследованию и учету аварий при бурении скважин на
нефть и газ» выполнено научное обоснование новой классификации НПВ.
В отличие от указанной инструкции учитывались аварии, на ликвидацию
которых затрачено менее 8 часов, а также иные причины НПВ.
Распределение производилось по категориям и подкатегориям,
отличающимся подходами к устранению предпосылок их возникновения.
Выполнено
составление
лучших
композитных
наклоннонаправленных и горизонтальных скважин (по группам пластов),
исследованы наиболее успешные технологические и организационные
решения.
Для создания компактной модели принятия управленческих решений
проведен ABC-анализ и построена диаграмма Парето. Исходные данные
по потерям времени при бурении скважин представлены в табл. 1
и содержат 12 категорий. Такое количество выборок является достаточным
для объективного распределения критериев АВС методом суммы.
Граница критерия А и В будет находиться в точке, где сумма «Доли НПВ
нарастающим итогом» (стб. 4) и «Доли категории нарастающим итогом»
(стб. 6) будет равна 100 % (стб.7), а граница групп В и С – где сумма будет
равна 150 %. Кривая кумулятивного НПВ при бурении скважин (кривая
Лоренца) с разбивкой по критериям А, В и С представлена на рис. 5.
В состав наиболее значимых причин НПВ, оказывающих основное
влияние на увеличение сроков бурения скважин, предложено включать
категории, соответствующие критерию А.
На заключительном этапе сформирован комплекс превентивных
технологических и организационных мероприятий, направленных
на устранение наиболее значимых причин НПВ, с учётом результатов
анализа композитных скважин и выбора типовых решений для массовой
трансляции на буровые объекты.
Апробация предложенной методики подтвердила её эффективность:
несмотря на увеличение объемов бурения (за 5 месяцев 2017г. пробурено
110 наклонно-направленных и 102 горизонтальные скважины)
НПВ сократилось с 15,3% до 11,4% и составило 439 суток при одновременном снижении производительного времени.
Немаловажным преимуществом методики является простота
для внедрения в рамках ЕЦП, что повысит производительность труда
и продуктивность
анализа
за
счет
автоматизации
обработки
и интерпретации большого массива данных при строительстве скважин.
14
Таблица 1 - Интегрированные данные по НПВ при бурении 704 скважин
Источник: составлено автором
Рисунок 5 – Графическая интерпретация АВС-анализа
НПВ бурения 704 скважин
Источник: разработано автором
15
3. Разработанная экономическая модель оптимизации расходов
буровой
компании,
представляющая
собой
инструмент
внутрифирменного
планирования,
позволяет
в
условиях
ограниченного бюджета находить оптимальные управленческие
решения.
С целью повышения эффективности бурения скважин и выбора
рациональных управленческих решений, в том числе с учетом факторов
неопределенности, высокой сложности и стоимости бурения, в мировой
практике применяются экономико-математические модели. Проведенные
исследования позволили установить отсутствие в практической
деятельности буровых компаний методов формирования решений,
определяющих оптимальные варианты распределения расходов с учетом
их влияния на продолжительность времени простоев, что способствует
снижению эффективности бурового производства.
В
результате
проведенной
работы
автором
разработана
экономическая модель оптимизации расходов буровой компании
в условиях ограниченного бюджета, которая позволяет рассчитать
на сколько снизится доля НПВ и величина сопутствующих убытков
в зависимости от размера финансовых ресурсов, направленных компанией
на предотвращение НПВ. Данный экономический инструмент следует
использовать на этапе составления финансового плана буровой компании:
в рамках математической модели нелинейного программирования
определяются наиболее рациональные соотношения при распределении
расходов – тем самым обеспечивается достижение наилучших техникоэкономических показателей.
Предложенная модель основывается на решении классической
математической
задачи
нелинейной
оптимизации,
широко
рассматриваемой в научной литературе. Автором вводятся параметры,
позволяющие просчитывать варианты снижения времени простоев
в бурении (формула 1). Предполагается, что буровой компании при
планировании расходов, с одной стороны, необходимо оптимизировать
расходы на выполнение услуг, с другой стороны, финансовые средства
на оптимизацию ограничены величиной Mb. Максимальное значение Mb
рассчитывается как разность между планируемой выручкой буровой
компании и частью планируемых расходов, включающей: постоянные
расходы, переменные расходы по позициям не включенным в модель
оптимизации, базовые (неснижаемые) переменные расходы по позициям
включенным в модель. Под оптимизацией расходов понимается
следующее: имеется ряд негативных факторов, являющихся причиной
убытков или причиной недополучения прибыли (в случае буровой
компании негативным фактором является НПВ), но путем оптимальной
аллокации финансовых ресурсов отрицательный эффект каждого из таких
факторов может быть снижен.
16
Математическая
следующую форму:
формулировка
поставленной
задачи
имеет
(1)
где Li – НПВ с номером i (некоторое численное выражение негативного
эффекта от проблемы с номером i), суток;
ki – себестоимость суток бурения скважины (коэффициент приведения
единиц измерения), тыс. руб./сутки;
xi – финансовые ресурсы, направляемые на предотвращение НПВ с номером i
(дополнительные расходы для снижения негативного эффекта проблемы
с номером i), тыс. руб.;
fiopt – функция оптимизации расходов (принимает значения от 0 до 1),
Mb – максимальный бюджет на оптимизацию, тыс. руб.
Решение данной задачи оптимизации соответствует максимальному
доходу буровой компании Mprofit. Задача нелинейной оптимизации
с ограничениями может быть решена средствами различных программных
пакетов (MATLAB, Mathcad, Python).
Нелинейная функция fiopt индивидуальна для каждого вида проблемы.
Её построение является достаточно трудоемкой задачей и должно
опираться на результаты обработки агрегированных статистических
данных, производственный опыт функционирующих в рассматриваемом
сегменте компаний, экспертные оценки и прогнозы (задача упрощается
в случае использования ресурсов ЕЦП). Сформулированы некоторые
общие свойства, которым должна удовлетворять любая функция fiopt. Так,
например, оптимизация при бо̀льших расходах не менее эффективна чем
оптимизация при меньших расходах; существует некоторый минимальный
порог, после которого дополнительные расходы начинают оказывать
положительный эффект; любую проблему полностью можно решить
только с помощью бесконечных вложений (т.е. даже при больших
расходах всегда остается ненулевая вероятность поломки оборудования
буровой установки либо возникновения другой негативной ситуации).
Поскольку оптимизируемая функция может иметь достаточно общий
вид, допускающий разрывы и точки недифференцируемости, то в расчетах
используются стохастический метод имитации отжига (simulated annealing)
или метод дифференциальной эволюции, которые к тому же позволяют
повысить размерность решаемых задач за счет снижения вычислительных
затрат.
17
Практическая применимость экономической модели рассмотрена
на примере буровой компании, выполняющей комплексный сервис
по строительству нефтяных скважин на условиях генерального подряда
(«под ключ»). Категории НПВ, которое можно снизить благодаря
применению разработанной модели оптимизации, определены с учетом
полученных в ходе исследований фактических данных по простоям
в бурении.
В условие задачи включено шесть негативных факторов:
 L1, L2
– НПВ в год в связи с неисправностью двух 4-х
летних буровых установок (БУ) типа В;
 L3, L4, L5
– НПВ в год в связи с неисправностью трех 6-ти
летних БУ типа А;
 L6
– НПВ в год в связи с осложнениями и авариями в
процессе бурения нефтяных скважин.
В табл.2 для примера представлены исходные данные для построения
графика fiopt для L1 и L2.
Таблица 2 - исходные данные для построения графика fiopt для L1 и L2
Источник: составлено автором
Исследованы зависимости fiopt и выяснено, что функция может
принимать различный вид. Например, кусочно-постоянный вид (рис. 6)
обусловлен зависимостью от скачкообразных изменений суммы
ежегодных нормативных затрат на планово-предупредительный
ремонт (ППР), связанных с заменой дорогостоящих деталей БУ. Кусочнолинейный (рис. 7) или полиномиальный вид характерен для функции,
которая коррелируется с величиной затрат на привлечение
квалифицированного полевого персонала, т.е. с фондом оплаты труда
и повышения квалификации (ФОТиПК).
18
0.60
0.50
fiopt
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
200
400
600
800
1000
1200
0
1400
1600
Рисунок 6 – Кусочно-постоянная функция fiopt, показывающая влияние
дополнительных расходов на снижение L1 и L2
Источник: разработано автором
0.30
fiopt
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0.00
5000
10000
15000
20000
25000
30000
Рисунок 7 – Кусочно-линейная функция fiopt, показывающая влияние
дополнительных расходов на снижение L6
Источник: разработано автором
19
Проведено эконометрическое моделирование: при заданной величине
максимального бюджета Mb 12 750 тыс. руб., выделяемого на снижение
негативного эффекта рассматриваемых в рамках примера проблем L1 - L6,
произведен поиск наилучшей экономической модели распределения
финансовых ресурсов для получения максимального дохода Mprofit.
В результате решения оптимизационной задачи величина Mprofit составила
45 006 тыс. руб. При этом х1 = х2 = 1 720 тыс. руб., х3 = х4 = х5 = 530 тыс.
руб., х6 = 7 681 тыс. руб., что соответствует условию
.
Таким образом, существует возможность значительного повышения
рентабельности буровой компании за счёт нового инструмента
внутрифирменного планирования.
4. Предложенная
методика
управления
техническим
обслуживанием нефтяных скважин, основанная на инструментальном
супервайзинге, обеспечивает получение синергетического эффекта
и повышение эффективности ремонтных работ.
В нефтяной отрасли эффект синергии часто наблюдается при слиянии
и поглощении предприятий, при интеграции инвестиционных проектов,
при коллективном решении сложных задач. В некоторых случаях НК
проводят исследование синергизма при испытаниях нескольких
технологий в комплексе и подборе оптимальных сочетаний – решения,
экономически невыгодные при использовании технологии обособленно,
могут дать кардинально отличный эффект при ее сочетании с другими
технологиями. В научной литературе также предложена управленческая
парадигма, согласно которой организационная культура выступает
как системообразующий фактор – синергетический параметр порядка
в организации.
Исследования автора показали, что при проведении технического
обслуживания нефтяных скважин в России культура организации
производства находится на крайне низком уровне, что негативно
сказывается на технико-экономических показателях НК. Существует
значительный потенциал повышения эффективности ремонтных работ.
В этой связи предложена новая методика управления внутрискважинными
работами, предполагающая радикальные преобразования в системе
супервайзинга ТиКРС и основанная на интеграции родственных видов
деятельности – мобильного супервайзинга и инструментального контроля
параметров, включающего геолого-технологические исследования (ГТИ)
и контроль растворов. На рис. 8 представлена общая схема концепции
разработанной методики «инструментального супервайзинга» (новое
понятие, предложенное автором и используемое в настоящее время
в ПАО «ЛУКОЙЛ»).
20
Рисунок 8 – Трансформация управления ТиКРС посредством инструментального супервайзинга
Источник: разработано автором
Предложенная методика предусматривает трансформацию системы
причинно-следственных и обратных связей при управлении техническим
обслуживанием скважин. Благодаря эмерджентности инструментального
супервайзинга ТиКРС обеспечивается улучшение конечных результатов
проведения внутрискважинных работ, снижение рисков инцидентов,
недопущение брака в работе и фальсификации сводки.
Проверка гипотезы синергетического эффекта инструментального
супервайзинга произведена в 2016-2017 гг на месторождениях
ПАО «НК «РОСНЕФТЬ» (при освоении скважин в Оренбургской области)
и ПАО «ЛУКОЙЛ» (при ТиКРС в Западной Сибири). Одновременно
автором выполнялась обработка получаемого в ходе ОПИ материала,
систематизировались данные по нарушениям технологий ТиКРС
и причинам НПВ, формировались организационные и технологические
рекомендации сервисным компаниям по ремонту скважин.
Результаты апробации, представленные в актах ОПИ, подтвердили
ожидаемый эффект. Так, например, в ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь»
за девять месяцев 2017г. достигнуто значительное улучшение основных
параметров, определяющих эффективность ТиКРС (табл. 3).
Таблица 3 - Результаты внедрения инструментального супервайзинга
Источник: составлено автором на основе акта ОПИ
Эффект синергии ∑Si выражается в получении НК дополнительной
прибыли в сравнении с прибылью от текущей организации ТиКРС:
Э = ЭРЕМ +ЭРАС+Э МС + ∑Si
где Э
Э РЕМ
Э РАС
Э МС
∑ Si
(2)
– общий эффект от работ по ТиКРС;
– эффект от выполнения сервиса по ремонту скважин;
– эффект от выполнения сервиса по растворам;
– эффект от сервиса по мобильному супервайзингу;
– эффект от объединения мобильного супервайзинга
и инструментального контроля параметров.
При этом ∑ Si = S1 + S2 + S3 + S4 + S5
(3)
Слагаемые эффекты S1-5 суммарного синергетического эффекта ∑Si
описаны в табл. 4.
Таблица 4 – Слагаемые синергетического эффекта ∑Si
Эффекты
S1 – эффект от выявления
простоев бригад ТиКРС –
неопровержимое НПВ
S2 – эффект от
предотвращения
(или выявления
и своевременного
устранения) нарушений
планов материальнотехнического снабжения
S3 – эффект от
предотвращения
(или выявления
и своевременного
устранения) нарушений
регламентов выполнения
технологических операций
S4 – эффект от сокращения
сроков сдачи скважины в
эксплуатацию (исключение
«долгостроя», повышение
производительности труда
бригад ТиКРС)
и оптимизации режимов
основных операций ТиКРС
Результат для НК
Исключение необоснованной оплаты
работы бригады ТиКРС (необоснованной
оплаты простоев)
S2 =  s о.р. +  s л.а. , где:
 s о.р. – исключение необоснованной оплаты
не завезённого на скважину объема
раствора при глушении, смене объема и др.;
 s л.а. – исключение расходов на
ликвидацию аварий из-за несоответствия
объема и характеристик раствора.
S3 = s о. +  s а. +  s м.п. , где:
 s о. – снижение (исключение) расходов
на доп. ремонт скважины из-за осложнений;
 s а. – снижение (исключение) расходов
на повторный ремонт из-за аварий;
 s м.п. – снижение расходов в связи
с увеличением межремонтного периода.
S4 = s с.п. +  s р.в. +  s д.с. + s р.г. , где:
 s с.п. – снижение расходов на оплату
ремонта скважины за счет сокращения
скрытого НПВ (повышения эффективности
операций) путем подбора оптимальных
режимов основных операций ТиКРС;
 s р.в. – доп. доход в связи с более ранним
получением нефти (вводом скважины);
 s д.с. – доп. доход в связи с предотвращением снижения дебита скважины;
 s р.г. – сокращение расходов на геофизику на партию ГИС для определения горизонта.
S5 – эффект от повышения культуры организации производства сервисных
компаний по ремонту скважин
Источник: разработано автором
Следует пояснить, что в отличие от S1 – S4, эффект S5 достигается без
обязательного присутствия мобильного поста инструментального
супервайзинга на скважине при проведении ремонтных работ. Данный
эффект складывается из эффектов S1 - S3 по всему фонду
эксплуатационных скважин НК, на которых выполняется ТиКРС,
и образуется в результате повышения культуры организации производства
сервисных компаний по ремонту скважин. В связи с убытками,
понесенными сервисными компаниями из-за необходимости исправления
нарушений, выявленных постом инструментального супервайзинга,
23
без дополнительной оплаты (включая проведение повторных ремонтов),
была изменена идеология организации работы. Вместо экономии
на ремонте скважин с последующими расходами на устранение брака,
подрядчик выбирает альтернативный вариант: точное соблюдение
технологии работ, выполнение планов материально-технического
снабжения, полный и своевременный ППР оборудования.
Кроме того, предлагаемая методика обеспечивает получение
экономического эффекта от предотвращения нарушений ПБОТиОС (HSE)
и исключения несчастных случаев на производстве, а также эффекта
от научно-обоснованного отбора и упрощения внедрения новаций.
По результатам ОПИ принято решение о внедрении авторской
методики инструментального супервайзинга во всех территориальнопроизводственных подразделениях ООО «ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь».
Продолжается развитие предложенной методики применительно
к управлению аварийными работами и оптимизации режимов основных
операций ТиКРС.
ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Проведенные исследования позволили установить основные
негативные факторы, влияющие на снижение эффективности бурения
и технического
обслуживания
нефтяных
скважин:
недостаток
квалифицированного
персонала,
снижение
темпов
роста
производительности, увеличение степени износа основных фондов,
снижение рентабельности сервиса и пр.
2. Производственный анализ показал, что для бурения и ремонта
скважин характерна высокая продолжительность видимого и скрытого
времени простоев, связанных с организационными и технологическими
причинами.
3. Нефтедобывающим предприятиям рекомендуется осуществление
трансформации традиционных подходов к управлению бурением и
ремонтом скважин, основанной на использовании концепций цифровой
платформизации
и
технической
модернизации,
что
повысит
эффективность бурового производства и технического обслуживания
скважин.
4. Нефтедобывающим
предприятиям
и
супервайзинговым
организациям предлагается использование новой методики управления
бурением нефтяных скважин, обеспечивающей повышение эффективности
каждой операции при одновременном сокращении видимого НПВ.
5. Буровым
компаниям
рекомендуется
применение
новой
экономической модели оптимизации расходов в условиях ограниченного
бюджета, позволяющей принимать обоснованные управленческие решения
с целью предотвращения убытков из-за аварий или непланового ремонта
оборудования при проведении буровых работ.
24
6. Нефтедобывающим
предприятиям
и
супервайзинговым
организациям предлагается использование новой методики управления
техническим обслуживанием эксплуатационного фонда нефтяных
скважин, основанной на инструментальном супервайзинге ТиКРС
и обеспечивающей получение синергетического эффекта.
ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Статьи в рецензируемых журналах, рекомендуемых ВАК РФ:
1. Пархоменко А.К., Крайнова Э.А. Процессно-ориентированное
управление бурением нефтяных скважин // Проблемы экономики
и управления нефтегазовым комплексом –2017. №9 - с.55-59.
2. Пархоменко А.К. Оптимизация затрат в условиях ограниченного
бюджета для устранения непроизводительного времени бурения скважин //
Проблемы экономики и управления нефтегазовым комплексом –2017. №11
- с.41-46.
3. Пархоменко А.К., Крайнова Э.А. Организационно-управленческий
механизм взаимодействия нефтегазодобывающих и сервисных предприятий
на
этапе
эксплуатации
нефтяных
скважин
//
Экономика
и предпринимательство – 2017. №9 (ч.1) - с.899-904.
4. Пархоменко А.К., Кульчицкий В.В., Щебетов А.В. Современные
тенденции развития супервайзинга строительства и ремонта скважин //
Нефть. Газ. Новации – 2017. №11 – с. 53-61.
5. Пархоменко А.К. Финансово-экономическая модель обоснования
решений по оптимизации затрат буровой компании // Проблемы
экономики и управления нефтегазовым комплексом –2017. №12 - с.32-39.
Опубликованные тезисы научных конференций:
6. Пархоменко
А.К.
Процессно-ориентированное
управление
бурением нефтяных скважин // Двенадцатая Всероссийская конференция
молодых учёных, специалистов и студентов «Новые технологии в газовой
промышленности» (газ, нефть, энергетика),- М.: РГУ нефти и газа (НИУ)
имени И.М.Губкина, 2017.
7. Пархоменко А.К. Модель трансформации управления бурением
и обслуживанием нефтяных скважин посредством внедрения единой
цифровой платформы // Первая Международная конференция
«Управление бизнесом в цифровой экономике», Спб.: Санкт-Петербургский государственный университет, 2018.
Прочие работы:
8. Пархоменко А.К., Гришин Д.В., Кульчицкий В.В., Насери Я. и др.
Мобильная станция геолого-технологических исследований для
супервайзера / Патент РФ на изобретение № 2646889 (приоритет
от 07.12.2016г.).
9. Пархоменко А.К., Коновалов А.М., Щебетов А.В. и др.
Программный комплекс «АРМ Геосупервайзера» / Свидетельство
о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2017611562 от 06.02.2017г.
25
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
1 120 Кб
Теги
эффективность, нефтяных, ремонт, бурения, управленческой, организационно, механизм, скважин, повышения
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа