ЗАДАТЬ ВОПРОС

ЗАДАТЬ
ВОПРОС
 
Время чтения: 13 мин.
22 января 2025
КОМПАС-3D в «Ойлтиммаш»: переход с Inventor, методики проектирования и собственные САПР-разработки
Владислав Филиппов
Автор:
главный конструктор ООО «Ойлтиммаш»
О компании и продукте

Холдинг «Ойлтим» – ведущая нефтесервисная компания России, один из лидеров на рынке оборудования и технологий для ранней добычи нефти и газа. Более 10 лет услуги компании — испытания и исследования скважин, мобильное обустройство месторождений — востребованы такими крупными игроками, как «Газпром», «Роснефть», «Зарубежнефть», «Лукойл», «Башнефть».


«Ойлтим» относится к тем компаниям, которые начали на законодательном уровне продвигать решения, позволяющие проводить опытную эксплуатацию скважин с помощью мобильных комплексов. До недавнего времени была разрешена только опытная эксплуатация в течение трех лет месторождений без основного капитального строительства. По истечении трех лет работы скважины на передвижной платформе или на плитном основании, на месторождении должно быть полноценное капитальное строительное устройство. Благодаря коалиции с недропользователями в лице «Газинформпласта», «Газпрома», «Роснефти», «Зарубежнефти» и других удалось повлиять на законодательство: был принят новый ГОСТ по обустройству месторождений, где уже фигурирует понятие «мобильные комплексы». Возникла нормативная база, которая сейчас развивается.


С тех пор как мобильные решения появились на рынке, прошло семь лет. Продукт развивается, поскольку он интересен рынку. Разница в стоимости постройки капитального комплекса и мобильного решения колоссальная. По срокам реализации тоже есть отличия: три года и один год соответственно. Мобильные решения рассчитаны на 20 лет эксплуатации аналогично капитальному строительству. Главные отличия — подготовка фундамента на основании и разница мощностей. Емкостей (количества выкачиваемых тонн в сутки) и мощности у мобильных решений меньше, но мы здесь не конкурируем. Основная цель мобильных решений – в опытной эксплуатации. Недропользователь проверяет, как работает месторождение, на основании чего принимает решение о том, как в дальнейшем будет эксплуатироваться скважина: есть ли необходимость капитального строительства или достаточно выкачки с помощью мобильного комплекса. Это исследовательский продукт, который уже начал выходить за рамки российского рынка.


В холдинг «Ойлтим» входят подразделения:

  • управляющая компания ООО «Ойлтим»;
  • ООО «Исследовательский центр “ГазИнформПласт”» – компания, которая занимается сервисом, исследованиями, опытно-промышленной эксплуатацией и монтажом мобильных установок на месторождении;
  • ООО «Ойлтим-Инжиниринг» – центр проектирования и реинжиниринга нефтегазового оборудования;
  • завод «Ойлтиммаш» в городе Кумертау Республики Башкортостан – занимается производством емкостей и арматурных блоков для изготовления комплекса мобильной установки подготовки нефти, газа и воды (МУПНГВ);
  • ИТ-компания – объединяет ИТ-специалистов, которые обеспечивают инфраструктуру информационных технологий всего холдинга;
  • Академия – обучает сотрудников, операторов, которые будут работать на комплексе МУПНГВ;
  • Oilteam International – экспортирует мобильные комплексы, обеспечивает поставки в ОАЭ, Египет, Алжир, Иран (в этих странах есть уже реализованные проекты) и в другие страны.

Зарубежные заказчики выполняют проекты совместно с «Ойлтим Инжинирингом», ИЦ «ГазИнформПласт» закупает комплектующие (насосные, операторные и дизельные электростанции), а завод «Ойлтиммаш» задействован в производстве основного емкостного оборудования. Сам проект уже реализуют за рубежом. Это накладывает свои сложности, потому что мы столкнулись с тем, что у иностранных клиентов своя нормативная база, отличная от нашей. Наше программное обеспечение не заточено под их нормативную базу. Приходится изучать нормативную документацию каждой страны и приводить в соответствие с ней наше оборудование.

ИЦ «ГазИнформПласт»представляет нашу компанию за рубежом, в ОАЭ размещена площадка хранения готовой продукции, открыт шоурум с образцами мобильных установок и т. д. Пока в большей степени это нужно для налаживания контактов, проведения переговоров и выстраивания отношений на международном уровне.


При работе с недропользователями мы предлагаем два варианта сотрудничества:

  • Арендная или сервисная работа. Заказчик предоставляет нам месторождение, на котором мы можем работать. Мы заходим со своим оборудованием, наши специалисты работают на нашем оборудовании и переводят сырую нефть в товарный продукт. Нам платят за аренду оборудования и работу наших специалистов.
  • Продажа. Заказчику интересно поработать на нашей установке, и он ее выкупает.

«Ойлтиммаш» работает по обоим сценариям, но уже на этапе проектирования. ИЦ «ГазИнформПласт» договаривается с заказчиком о строительстве установки и передаче эксплуатантам либо о самостоятельной эксплуатации недропользователями.

Модульные установки подготовки нефти, газа и воды (МУПНГВ)

МУПНГВ – это ряд блоков различного технологического назначения. В таких блоках под присмотром оператора сепарируется и хранится нефть, возможна функция утилизации газа, а для обеспечения установки энергией предусматривается дизельная электростанция (ДЭЗ), потому что в большинстве случаев комплекс располагается на месторождении, где отсутствуют центральные коммуникации.


Задача проектировщика – соединить все блоки или, как принято говорить в нефтегазовой отрасли, обвязать. На этом этапе речь идет о проектировании инженерных сетей — комплекса трубопроводов, кабелей, металлоконструкций, состыкованных между собой и передающих потоки жидкости или потоки информации (электрические сети).


Наш завод получает техническое задание от «Ойлтим Инжиниринг». Мы изготавливаем ряд блоков. Затем «Ойлтим Инжиниринг» размещает блоки на месторождении, проектирует инженерные сети и делает обвязку. «Ойлтим Инжиниринг» разрабатывает целый комплекс мероприятий, чтобы месторождение заработало.


У «Ойлтиммаша» работа в большей степени, чем у «Ойлтим Инжиниринга» связана с проектированием в КОМПАС-3D. В САПР мы разрабатываем блоки и детали, определяем габариты и технические характеристики, ведем расчеты. Мы получаем общий вид месторождения, комплекса и разрабатываем рабочую конструкторскую документацию на блоки, из которых состоит установка.

На рынке емкостного оборудования есть два вида стандарта, которые применяются при проектировании:

  • СПДС (система проектной документации для строительства), обеспечивающая проектирование в соответствии со строительными нормами;
  • ЕСКД (единая система конструкторской документации), обеспечивающая разработку конструкторской документации в соответствии с едиными нормами.

Мы пошли по пути ЕСКД. Связано это с тем, что с ЕСКД легче выводить продукцию на серийное производство. В рамках ЕСКД мы разрабатываем документацию на штуцер, закупаем оборудование под участок производства штуцеров, ставим его и оборудуем. Этот участок производит только штуцера. В рамках СПДС-системы получается один глобальный чертеж всей емкости со всеми фланцами и штуцерами, что затрудняет автоматизацию серийного производства, поэтому мы выбрали ЕСКД.

О концепции проектирования на «Ойлтиммаше»

В 2017 году мы начинали с зарубежного ПО Autodesk Inventor. Ввиду того, что он не вписывался в общую концепцию проектирования на предприятии, возникли трудности при работе с ним, и мы перешли на КОМПАС-3D. Полный переход произошел в 2018 году. Проблем не возникло, так как конструкторы получили навыки работы в КОМПАСе в своих учебных заведениях.


С тех пор система получила развитие, появилось много новой полезной функциональности, и мы ни разу не пожалели о принятом решении перейти на российскую САПР. Считаем, что это самая доступная программа для 3D-моделирования на отечественном рынке. В версии v22 появились шаблоны конструкторской документации при создании чертежей, стало значительно проще ими пользоваться. С момента перехода на КОМПАС-3D мы стали нарабатывать базы: базу типовых конструкций, базу типовых элементов, базу типовых блоков (сепарации, хранения и т. д.).

В «Ойлтиммаше» мы применяем нисходящее проектирование. Процесс проектирования начинается либо с технического задания, либо с опросного листа, где прописано, какая нужна емкость (например, объемом 40, 80 или 100 кубов) и все необходимые характеристики (давление, вход, выходы, условные проходы). Задание сначала приходит руководителю конструкторского отдела от технического директора «Ойлтим Инжиниринга», поле чего передается в работу конструкторам.


Инженер-конструктор создает 3D-модель блока емкости со всеми опорами, кронштейнами, узлами входа-выхода и т. д. Он занимается непосредственно 3D-моделированием, а мелкие подсборки поручает технику-конструктору. Техники-конструкторы выполняют небольшую деталировку, например, кронштейн. Работа с 3D-моделью позволяет автоматически перестраивать чертежи во всех видах при любом изменении 3D-модели, что значительно упрощает проектирование.


Мы проектируем блок, который состоит из блока емкости с открытым управлением и арматурного блока, присоединенного через металлорукав. Инженерные сети проектируем либо мы, либо «Ойлтим Инжиниринг».


Самое простое – это спроектировать арматурный блок: он состоит из типового каркаса, который не нужно заново разрабатывать, и связки трубопроводов. Это не занимает много времени.

Арматурный блок

Больше всего трудозатрат требует проектирование блока емкости. Блок емкости состоит из емкости основной со штуцерами и внутренними устройствами, поддонов и площадки обслуживания.

Для сокращения времени проектирования мы разработали ряд типовых конструкций с конструкторской документацией: емкости, площадку обслуживания и понтон. Конструктор проектирует весь основной емкостной блок. К нему подключается конструктор, который проектирует арматурный блок. Они взаимодействуют между собой, чтобы разработать соосное присоединение между емкостью и арматурным блоком.

Блок емкости

Один из примеров типовых конструкций – типовой блок нефтегазового сепаратора со сбросом воды (НГСВ). В емкости у него происходит разделение трех сред: воды, нефти и газа. Далее они переходят в арматурный блок. Вода перетекает в инженерные сети, затем она может использоваться в блоке отстойника воды. Нефть подвергается двухфазной сепарации, где будут разделяться только нефть и вода. Мокрый газ сжигается сразу либо после прохождения через блок подготовки газа. Часть газа может использоваться на блоке подогревательных печей для нефти.

Блок емкости НГСВ с арматурным блоком

В этап разработки блока входит разработка общего вида, согласование, разработка конструкторской документации, занесение в структуры изделия и создание электронного паспорта изделия. На этот объем работ у опытного конструктора уходит примерно около одного месяца.


В план проекта входит:

  • разработка технического предложения,
  • разработка конструкторской документации,
  • конструкторский раздел: разработка трехмерной модели, компоновочных чертежей и формирование структуры изделия.

После формирования структуры изделия составляем ведомость комплекта запасных частей, инструмента и принадлежностей (ЗИП) и упаковочную ведомость. Далее передаем в отдел снабжения, что и в каком количестве требуется закупить. Сборочные чертежи всего изделия передаются на печать в отдел технической документации, дальше они передают два экземпляра в производственно-диспетчерский отдел (ПДО) и один – непосредственно начальнику отдела технического контроля (ОТК). ПДО передает чертеж на производство, и начинается сборка изделия.

Изготовление арматурного блока. Этап изоляции
О применении приложений КОМПАС-3D

Из справочников КОМПАС-3D Стандартные изделия мы используем фланцы, отводы, переходы, все крепежные элементы, болты, винты, гайки. Ограничительные списки применяются для поддержания запасов на складе.


Особенно актуально приложение «Оборудование: Металлоконструкции» при проектировании обвязки для защиты блока при транспортировке. Такую обвязку делаем для всех проектов, которые реализуются за рубежом. В ней обязательно предусматривается защитный каркас наподобие саркофага, он обшивается сертифицированным OSB-материалом. Всю площадку обслуживания, которая может включать лестницу, обвязку и т. д., нужно комплектовать и фиксировать в каркасе внутри, чтобы при транспортировке все осталось в изначальном виде. Блоки, предназначенные для транспортировки, обязательно предполагают комплекс металлоконструкций. Каждый раз мы их проектируем заново, используем только стандартную заготовку. Приложение «Оборудование: Металлоконструкции» решает задачу, как разместить и зафиксировать трубопровод к каркасу с поддоном.

Кроме того, проектируем металлоконструкции, на которых размещаются светильники. Далее передаем «Ойлтим Инжиниринг» модель блока, они работают с этой моделью, проектируют лотки под кабели. Мы заранее размещаем закладные для них — в основном, это кронштейны.


Активно пользуемся приложением «Сварные соединения». Для проектирования блоков нам необходимы как стандартные сварные соединения, так и сварные соединения, требующие эскиза. Если эскиз подходит, то выводим его из библиотеки, если не подходит, конструкторы вручную разрисовывают эскиз на основе нормативной документации. Сварные соединения – неотъемлемая часть библиотеки для нас, как «Оборудование: Трубопроводы» и «Оборудование: Металлоконструкции».


Начали использовать КОМПАС-Эксперт. Конструктор, разработавший документацию, самостоятельно выполняет первоначальную проверку своей работы.

О разработке и применении макроса для КОМПАС-3D
Написали для КОМПАС-3D макрос, который объединяет десятки различных функций. Например, одним щелчком мыши можно получить оформленный чертеж трубопровода, косынки или другого изделия. Для нас это важно, потому что, когда изготавливаешь порядка 50 чертежей, много времени тратишь на оформительскую часть. Сначала думали о создании шаблонов, но в итоге пришли к макросам. Первое время это была просто обработка, теперь это полноценное приложение, которое умеет делать многие вещи, адаптированные под наши задачи.

Конструктор выводит трубопровод, а сварочные обозначения, таблицы сварных соединений, технические требования к этому трубопроводу автоматически заполняются по одному клику. Благодаря этому мы сократили время разработки на одну неделю: раньше блок проектировался около месяца, на эту задачу отводился один конструктор.

После выбора необходимого макроса данные — технические требования, шероховатость (если необходима), авторы, предприятие-изготовитель — заполняются автоматически на поле чертежа

Макросы нам помогли и в разы ускорили процесс выполнения оформительской части. Существует требование по покраске для малярного цеха, поэтому части трубопровода раскрашиваем на 2D-виде. Стандартного решения в КОМПАСе не было, мы написали код, теперь у нас раскраска на чертеже происходит автоматически.

Новому пользователю не надо что-то менять в коде, достаточно внести исходные данные и пользоваться разработанной функциональностью. Для того чтобы оперативно внести изменения в технические требования (например, есть потребность поменять маркировку или добавить что-то новое в маркировку), подгружаем новый файл, и все пользуются уже им. Исключается вероятность ошибки, ускоряется оформление.

Интерфейс макроса
Расчеты

Расчеты на прочность емкости производим в программе ПАССАТ (разработчик – ООО «НТЦ "Трубопровод"»). В ней мы рассчитываем, какая требуется толщина стенки аппарата, чтобы аппарат работал, допустим, при давлении 1,6 МПа. Проверяем, на каком расстоянии необходимо поставить опору, чтобы емкость не прогнулась или не выгнулась. Много разных коллизий может выявиться. Эти расчеты мы прикладываем в бумажный и электронный паспорт изделия.

Поделиться в социальных сетях
Читайте также
Подпишитесь на наши новости
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь c политикой конфиденциальности.