Лазерный мир

Родненко И.Н., Каницкая Л.В. // Журнал Фундаментальные исследования. – 2016. – № 12 (часть 1) – С. 215-219, УДК 336.45:69

Целью работы является оценка издержек на различные типы работ каждого из циклов изысканий: традиционными способами и методом воздушного лазерного сканирования (ВЛС) при геодезических изысканиях на нефтегазовых месторождениях северных районах Восточной Сибири. В статье указаны основные преимущества ВЛС перед «классическим» геодезическим методом изысканий в техническом плане. Показано, что в настоящее время нет данных о стоимости полного комплекса проведения ВЛС для топографо-геодезических работ. Нами оценены издержки на различные типы работ внутри каждого из циклов изысканий, как традиционным методом, так и методом ВЛС. Показано, что 40?% стоимости работ при «классическом» методе приходится на организацию лагеря изыскательской экспедиции и 47?% – на полевые исследования, тогда как при ВЛС данные издержки соответственно в 12 и 5 раз ниже. Установлено, что использование метода ВЛС позволит в 6,4 раза сократить издержки на топографо-геодезические изыскания при сооружении линейных и площадных сооружений нефтегазового комплекса Восточной Сибири.

Описание на английском языке:

ECONOMIC EFFICIENCY SUBSTANTIATION OF AIRBORNE LASER SCANNING METHOD FOR LINEAR AND AREAL FACILITIES WHEN CONSTRUCTING COMPLICATED PROCESS FACILITIES IN OIL AND GAS COMPLEX
Rodnenko I.N. , Kanitskaya L.V., Baikal State University
Abstract:
The purpose of the work is an estimate of cost for different types of works of each of the cycles of surveying: by traditional approaches and by an aerial laser scanning (ALS) during geodesic surveys in the oil and gas fields of the northern regions of the Eastern Siberia. The article points out the main advantages of (ALS) over the «classical» geodesic method of surveys from the technical point of view. It shows that at present there are no data on the cost of the complete complex of carrying out ALS for topographic and geodesic surveying. We estimated the cost for different types of works inside each of cycles of surveys both as by traditional method and ALS method. It shows that 40?% of works cost by means of «classical» method falls on organization of surveyors expedition camp and 47?% – on field surveying with that by means of ALS this cost is consequently 12 and 5 times lower. It is found the use of ALS method will allow to cut down the cost at 6.4 times for topographic and geodesic surveying during construction of linear and areal structures of oil and gas complex of Eastern Siberia.

Активное освоение нефтегазовых месторождений Восточной Сибири привело к увеличению объёмов строительных работ в нефтегазовом комплексе, как на объектах нефтегазодобычи, так и на объектах транспортировки и переработки углеводородов. Строительство новых объектов требует большого объема проектно-изыскательских работ, выполненных быстро, качественно и с соблюдением нормативной документации. Одним из способов ускорения сроков изыскательских работ, повышения точности, экономичности является воздушное лазерное сканирование (ВЛС), имеющее ряд преимуществ по сравнению с использованием традиционных технологий геодезических изысканий.

Первые ВЛС-системы были произведены в середине 1990-х гг., и Россия наряду с такими странами как Канада, США и Япония, вошла в четверку стран начавших первыми использовать эти системы. На сегодняшний день воздушное лазерное сканирование – самый современный метод сбора геопространственной информации о местности. Одновременно с воздушным лазерным сканированием проводится цифровая аэросъёмка. Результатом ВЛС является трехмерная точечная модель земной поверхности в заданной системе координат и набор цифровых аэрофотоснимков с известными элементами внешнего ориентирования.

В табл. 1 приведены основные параметры, характеризующие традиционную технологию геодезической съемки и изыскания с использованием ВЛС.

Анализ данных табл. 1 показывает, что традиционный метод значительно проигрывает методу ВЛС по многим показателям. Кроме того, в работах [1, 4–9, 11] авторы выделили следующие преимущества воздушного лазерного сканирования по сравнению с другими методами инженерно-геодезических изысканий:

– картографирование труднодоступных участков местности, таких как заболоченные и залесенные территории, где применение других методов съёмок трудоёмко и дорогостояще;

– высокая точность плановых и высотных измерений, не зависящая от физиологических ограничений человека и от индивидуальных ошибок;

– обработка результатов воздушного лазерного сканирования более технологична, оперативна и производительна по сравнению с другими методами;

– получение цифровых топографических планов (ЦТП) методом одновременной аэрофотосъемки и воздушного лазерного сканирования;

– большая ширина исходной съёмки и высокая детализация ЦТП при проектировании позволяют учесть все нюансы местности;

– фиксация до четырех отражений одного посланного импульса (возможность разделения верха растительности и поверхности земли);

– оперативность получения конечных данных. Конечные картографические материалы могут быть готовы в течение нескольких дней (в зависимости от объёма работ).

нализ различных доступных источников относительно стоимости всего цикла работ, выполняемых традиционным способом и ВЛС, показал, что таких данных нет. Имеются отдельные сведения по сравнению трудозатрат на инженерные изыскания, которые проводят с использованием традиционной технологии и методом мобильного лазерного сканирования [3]. Однако в этой статье не указано количество человек, занятых в работах, и авторы лишь констатируют, что метод лазерного сканирования более эффективен. Автор статей [7, 8] указывая пропорцию стоимости единицы объёма материалов аэросъёмки, по отношению к стоимости наземных съёмок, которая составила 1: 3, не приводит никаких данных, для подтверждения своих расчетов и не указывает регион проведения работ, что весьма важно. Однако в этих статьях говорится, что одним из неудобств для расчета стоимости аэрофотосъемки является раздельный учет объектов в каждом проекте, т.к. зависимость от мест базирования воздушного судна оказывает существенное влияние на конечную стоимость готового материала.

Автор работы [10] приводит данные себестоимости воздушного лазерного сканирования с геопривязкой и уравниванием, которые составляют в зависимости от региона изысканий около 3500–8000 р. за 1 км2. Однако при расчете себестоимости воздушного лазерного сканирования не указаны типы работ. В работе [2], напротив, приведены данные об относительной величине издержек на отдельные типы работ при проведении воздушного лазерного сканирования с использованием наемного летательного средства, но абсолютных цифр издержек нет. Однако в статье говорится, что «несмотря на достаточно длительное использование лазерного сканирования в инженерных изысканиях (более 10 лет), до сих пор отсутствуют документы, регламентирующие правила выполнения работ, нормы времени и базовые цены. На данный момент существует не только теоретическое обоснование использования данных воздушного лазерного сканирования для решения инженерно-геологических задач, но и практическое. Однако использование как самого воздушного лазерного сканирования, так и дешифрирования… является необоснованным ввиду отсутствия свода правил (СП) и расценок в сборнике базовых цен… необходимо разработать базовые цены для проведения всего комплекса лазерного сканирования от полевых работ до обработки полученного материала, соответственно необходимо разработать нормы времени для подсчёта сметной стоимости работ. Тем самым узаконить данные виды работ, прояснив финансовые и временные затраты на выполнение воздушного лазерного сканирования и многократного использования полученных данных при сканировании» [2].

В связи с вышесказанным работа, в которой мы даем обоснование экономической целесообразности применения метода ВЛС при строительстве линейных и площадных объектов нефтегазового комплекса (НГК) достаточно актуальна. Целью настоящей работы является оценка издержек на различные типы работ каждого из циклов изысканий: традиционных геодезических и методом воздушного лазерного сканирования.

Обычно все работы по освоению нефтегазовых месторождений компании-операторы начинают с планирования и синхронизации сроков различных типов работ по реализации этапов капитального строительства объектов нефтегазодобычи, например, таких как кустовые площадки, трубопроводы, ЛЭП, с одновременным формированием планов капитальных вложений. Первый этап – это проектно-изыскательские работы (ПИР). Так, например, в структуре ОАО «НК» Роснефть» по различным сложным технологическим объектам на этап ПИР обычно отводят 24 месяца. Около четырех месяцев выделяют на инженерные изыскания. Однако время инженерных изысканий может быть увеличено при значительной протяженности и труднодоступности линейных и площадных объектов.

Полное содержание статьи: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=41073