Совершенствование временной организации производства при строительстве скважин

 

Критерием эффективной организации производства является максимальное использование эффективного фонда времени специализированных бригад (буровых, вышкомонтажных, бригад по креплению и освоению скважин). Специализированные бригады, выполняя каждая отдельные этапы строительства скважины, должны начинать работу на следующем объекте (скважине) сразу после окончания работ на предыдущем.

 

Зам. по экон. вопросам

Главный геолог

Зам. по транспорту и МТС

Зам. по КС и соц. вопросам

Главный инженер - первый зам. директора

Бухгалтерия

Геолог. отдел

ПЭО

ООТиЗ

СОИ

ОМТС

ОКС

ОК

АХО

АТБ

Гл. механик Гл.энергетик

ОМЭО

ПТО

Тех.О

ПРЦЭиЭ

ПРЦЭ

ЦИТС

Цеха бурения

КЦС

АК

ТК

СВО

База отд.

ВМЦ

РСЦ

Директор

ПРЦБО

ПРЦТТ

ОПБ и ОТ

ИСЦНТ

ЦОС

ЦАП

ЦПР

ЦПВС

 

 

Рисунок 3.9 – Организационно-производственная структура

бурового предприятия

 

Если этого не происходит, то образуется простой бригады и, соответственно, предприятие несет убытки. Причинами возникновения простоев являются геолого-технические особенности строительства отдельных скважин, предусмотреть которые не всегда представляется возможным.

Таким образом, важно не допустить как значительных простоев специальных бригад из-за отсутствия фронта работ, так и роста незавершенного строительства из-за невостребованности соответствующего этапа работы. При планировании числа вышкомонтажных бригад и бригад освоения часто используют специальные нормативы (к числу буровых бригад), но меняющиеся фактические условия производства работ требуют регулярного уточнения этих нормативов.

Поставленная задача может быть решена путем моделирования с применением теории систем массового обслуживания (СМО). При этом уточним критерий оптимальности: в соответствии с экономическими требованиями – минимум издержек при простое специализированных бригад.

В первом случае рассмотрим сопряженные этапы строительства скважин, а именно, «вышкомонтажные работы – бурение скважин».

Пусть m буровых бригад (ББ) ведут бурение на каком либо участке. Средняя продолжительность бурения одной скважины – . В момент окончания бурения скважины возникает потребность в смонтированном буровом станке (далее потребность будем называть «заявка»). Интенсивность поступления заявок в СМО () определяется по формуле:

 

. (3.2)

 

Поступившие заявки обслуживаются вышкомонтажными бригадами. Продолжительность обслуживания равна средней продолжительности монтажа бурового станка - . Интенсивность обслуживания заявок () определяется по формуле:

 

. (3.3)

 

Если в момент окончания бурения скважины нет смонтированного бурового станка, то буровая бригада ожидает его в очереди, что влечет убытки. Среднесуточные убытки от простоя одной бригады – З_б. (стоимость проката оборудования, заработная плата рабочих, накладные расходы).Если же в момент окончания монтажа буровой установки нет свободной буровой бригады, то возникает очередь смонтированных буровых станков и вышкомонтажных бригад (ВМБ) и среднесуточный убыток от простоя одной вышкомонтажной бригады – З_м.., рисунок 3.10.

 

освободившиеся ББ встают в очередь

Рисунок 3.10 – Замкнутая СМО, используемая для моделирования организации работ

либо образуется очередь из ВМБ и смонтированных станков

 

 

Суммарные убытки от простоя буровых бригад рассчитываются по формуле

 

, (3.4)

где - среднесуточные суммарные убытки, у.д.е.;

- среднесуточное число простаивающих буровых бригад, бр.

Аналогично суммарные среднесуточные убытки от простоя вышкомонтажных бригад рассчитываются по формуле

 

, (3.5)

 

где - среднесуточные суммарные убытки, у.д.е.;

- среднесуточное число простаивающих вышкомонтажных бригад, бр.

Работа системы должна быть организована так, чтобы суммарные убытки от простоя буровых и вышкомонтажных бригад были минимальны:

 

. (3.6)

 

Соответственно при поиске величины суммарных убытков задача сводится к поиску и , при известных и .

Для решения задачи применяется следующий подход:

1) Принимается, что поток заявок на смонтированный буровой станок распределен по закону Пуассона (малая вероятность высвобождения более чем одной бригады в малый промежуток времени, и нет зависимости в высвобождении последующих бригад от предыдущей). Продолжительность вышкомонтажных работ зависит от множества случайных факторов, поэтому характер распределения вероятности окончания вышкомонтажных работ описывается экспоненциальным законом.

2) При данных законах распределения среднее число простаивающих буровых и вышкомонтажных бригад определяются по формулам:

, (3.7)

, (3.8)

где , для

для ,

, при а₀ = 1,

 

где s – число вышкомонтажных бригад;

n – число требований в очереди;

P_n – вероятность нахождения в очереди n требований;

P₀ – вероятность отсутствия очереди в СМО.

Y - коэффициент загрузки системы, определяется по формуле:

 

. (3.9)

 

При Y > 1 в СМО всегда будет очередь;

3) Рассчитываются значения отдельных и суммарных убытков при различных значениях числа ВМБ, и выбирается минимальное значение. Расчет проводится в следующей последовательности (итерационный способ):

- при известных определяется наименьшее целое s, при котором Y < 1 (формула 3.9);

- вычисляются N_б и N_m (4.7 и 4.8);

- подсчитываются убытки (4.4-4.6);

-

У0

Ум

Уб

У, д.е.

s

sопт

Рисунок 3.11 - Графический метод поиска оптимального числа вышкомонтажных бригад

задается s+1 и осуществляется переход к следующей итерации;определяется s_опт, при котором минимально.

На рисунке 3.11 представлен график поиска оптимального значения числа вышкомонтажных бригад.

 

 

По графику выбирается ближайшее к оптимальному, целое число вышкомонтажных бригад.

В дополнение рассчитываются коэффициенты использования буровых и вышкомонтажных бригад, формулы (3.10) и (3.11). Коэффициенты показывают уровень организации производства.

 

, (3.10)

. (3.11)

 

Коэффициенты показывают уровень организации производства.

Во втором случае рассмотрим следующие этапы строительства скважин «бурение скважин – освоение скважин»

В данном случае скважины законченные бурением – это требование на обслуживание, которое удовлетворяется бригадами освоения скважин. Требуется определить оптимальное число бригад освоения, если – интенсивность потока скважин законченных бурением, определяется по формуле 3.2.

- интенсивность обслуживания потока требований бригадами освоения:

 

, (3.12)

 

где – средняя продолжительность освоения одной скважины.

При условии, что плотность вероятности потока требований распределена по закону Пуассона, а интенсивность по экспоненциальному закону, то среднесуточное число скважин ожидающих освоения :

 

, (3.13)

 

и среднесуточное число простаивающих бригад :

 

, (3.14)

где

 

s – число бригад по освоению скважин;

n – число требований в очереди;

P₀ – вероятность отсутствия очереди в СМО.

Y - коэффициент загрузки системы (), необходимым требованием является Y<1.

Аналогично предыдущим расчетам используется итеративный метод поиска оптимального решения. Отличием является расчет убытков от простоя скважин, относительно определяемый как невостребованность способных приносить доход капитальных вложений.

Коэффициент использования бригад освоения:

 

. (3.15)