Новые возможности Geo.Series 2006 в проектировании магистральных нефтегазопроводов

Артем Терентьев, Вячеслав Ильюк

Модуль Geo.DTM

Модуль Geo.Profile

Модуль Geo.Section

Модуль Geo.DrivenWell

Модуль Geo.PipeLine

Разработка нового модуля Geo.DigCalc

Интегрированная САПР Geo.Series (см. «САПР и графика», № 6’2004) разработана для проектирования магистральных и промысловых нефтегазопроводов, нефтепродуктопроводов и трубопроводов транспортировки пластовых вод и включает следующие программные модули:

• Geo.DTM — построение цифровых моделей рельефа;

• Geo.Profile — построение трасс и профилей;

• Geo.Section — построение геологических разрезов;

• Geo.DrivenWell — база данных по инженерно-геологическим скважинам;

• Geo.PipeLine — проектирование трубопроводов.

Система Geo.Series в полной мере реализует сквозную технологию проектирования, начиная с обработки данных инженерно-геодезических и геологических изысканий с созданием изыскательских профилей и геологических разрезов и заканчивая проектированием трубопровода на плане и профиле трассы с выдачей полного комплекта рабочей документации.

Ниже рассмотрены наиболее значительные усовершенствования и нововведения в различные модули Geo.Series 2006.

Модуль Geo.DTM

1. В новую версию модуля Geo.DTM включен удобный редактор точек, позволяющий изменять координаты и коды точек. Это дает возможность корректировать данные полевых измерений, полученных с использованием геодезических приборов. Реализована возможность интерактивного создания новых геодезических точек и соответственно дополнения данных полевых измерений.

2. В Geo.DTM включен также редактор линий ограничения (структурных линий, внешних и внутренних границ), используемых при построении цифровой модели рельефа с нерегулярной триангуляционной сетью. Редактор позволяет удобными средствами создавать новые линии, редактировать список точек, входящих в линию ограничения, менять тип линии ограничения.

3. Модуль дополнен удобной функцией редактирования цифровой модели рельефа — интерактивным изменением направления интерполяции, то есть положения ребер треугольников. Новое положение ребра можно закрепить структурной линией.

Это позволяет изменить триангуляционную сеть и положение горизонталей и тем самым получить максимальное приближение построенной триангуляционной сети к истинному рельефу местности.

4. Для облегчения чтения рельефа пользователю предоставляется возможность подписывать основные и утолщенные горизонтали и расставлять бергштрихи. Подписи горизонталей наносятся с учетом направления ската.

5. Создан удобный механизм импорта моделей рельефа, полученных в других программных продуктах (например, в Autodesk Land Desktop, Geonics или Credo). При импорте цифровой модели проводится анализ на пересечение ребер, наличие ребер, входящих более чем в два треугольника, и на наличие точек, находящихся внутри треугольников.

6. Добавлена функция графического отображения нескольких не связанных между собой областей триангуляции, что является существенным при наличии съемки только отдельных участков рельефа. При этом трасса может быть привязана к нескольким цифровым моделям рельефа (рис. 1).

Модуль Geo.Profile

1. В структуре трассы расширен список геодезических знаков. Пользователю предоставляется возможность работать с угловыми, выносными, створными знаками и реперами. Угловые знаки автоматически размещаются во всех вершинах трассы и, так же как створные знаки, дополнительно закрепляются на плане трассы выносными знаками. Реализована функция генерации чертежа со схемами выносного закрепления угловых и створных знаков (рис. 2).

2. Реализована генерация ведомостей в формате MS Excel, содержащих все данные по ситуации на трассе (рис. 3). Каждая ведомость содержит информацию о трассе по следующим разделам:

• углы поворота;

• прямые и кривые на трассе;

• реперы;

• пункты закрепления трассы (угловые и створные знаки);

• автомобильные и железные дороги, пересекаемые трассой;

• инженерно-геологические скважины;

• гидрогеологические условия и др.

3. В новой версии хранение информации о трассе и о профилях осуществляется не только в графическом формате GRB, но и в базе данных формата MS Access, структура которой полностью соответствует детальному описанию характеристик трассы. В базе сохраняется план трассы с ситуацией, а также все построенные профили с геологическими разрезами (рис. 4).

4. Перед выводом на печать профили можно дополнительно обработать следующим образом:

• создать сбросы на профилях, имеющих значительные перепады высот;

• выполнить разбивку профиля на листы стандартных форматов;

• разобрать профиль на отдельные элементы (отрезки, штриховки, тексты, выноски и пр.) для их редактирования (рис. 5).

5. Отработана технология проектирования в двух окнах, позволяющая пользователю одновременно работать с планом трассы и с любым профилем. Это сделано потому, что пересечения трассы с точечными препятствиями (подземными коммуникациями и ЛЭП) удобнее наносить на плане трассы, а пересечения с протяженными препятствиями (водными объектами, автомобильными и железными дорогами) — на профиле (рис. 6).

Модуль Geo.Section

1. В модуле Geo.Section реализованы функции, позволяющие значительно сократить время, необходимое для размещения геологических скважин на трассе. Раньше геолог имел возможность размещать геологические скважины последовательно, что требовало значительных затрат времени при наличии нескольких десятков скважин. В новой версии введены функции для автоматического размещения геологических скважин на трассе либо по их геодезическим координатам, либо по пикетажу. Для эффективного использования этих функций в базу данных по геологическим скважинам с помощью модуля Geo.DrivenWell вносится информация о координатах скважин или о пикетаже. При работе с базой данных по геологическим скважинам добавилась возможность их фильтрации по объекту.

2. В новой версии Geo.Section на чертежах профилей могут быть построены изотермы и дополнительно выведены данные по термокаротажу скважин, то есть построены графики зависимости температуры грунта от глубины выработки (рис. 7).

3. Важным нововведением является возможность построения не только продольных, но и поперечных профилей. Для этого достаточно на любом продольном профиле указать начальную и конечную точки участка, задать шаг построения профилей, а также левую и правую границы. В структуре трассы в разделе «Поперечный профиль» создается соответствующий список поперечных профилей, изображение которых можно отключать. Если на продольном профиле был построен геологический разрез, то у всех поперечных профилей, созданных на его основе, также будет отображена структура геологических слоев (рис. 8).

5. В описание ситуации введен раздел «Участки экзогенных процессов». К ним относятся: участки распространения многолетнемерзлых грунтов, просадочных грунтов, морозного пучения, солифлюкции, термокарста и участки морозобойного растрескивания. Для каждого участка можно задать границы распространения в виде полилиний или контуров с одновременным отображением границ в соответствующих строках сетки профиля (рис. 9).

6. Реализованы новые алгоритмы редактирования геологических слоев, которые значительно упростили процесс выклинивания слоев и построения линз. Если раньше для работы с геологическим слоем его выбор осуществлялся через структуру трассы, то теперь выбор слоя для редактирования стал доступен непосредственно на геологическом разрезе.

Модуль Geo.DrivenWell

1. В соответствии с ГОСТ 25100-95 в классификатор введены характеристики мерзлых грунтов: реологические свойства, криотекстура, льдистость. Теперь при создании литологии слоя или инженерно-геологического элемента пользователь назначает состояние грунта (талый, сезонно протаивающий/промерзающий, мерзлый), в зависимости от которого для выбора будут представлены те или иные характеристики.

2. Появилась возможность фильтровать список выработок по местоположению, задав координатное окно или радиус поиска.

3. В новой версии можно создавать выработки путем копирования описания слоев уже существующих выработок.

4. При создании списка выработок появилась возможность автоматического заполнения полей с постоянными данными: наименование объекта, наименование участка трассы, номер бурового журнала и др.

5. Появилась возможность автоматически определять грунт и его характеристики по результатам лабораторных испытаний, а также включать его в классификатор инженерно-геологических элементов. Для ввода данных разработан удобный диалог, в котором все показатели распределены по отдельным тематическим вкладкам (рис. 10).

6. Введена функция корректировки литологии слоев по пробам грунта. Описание слоя, предварительно составленное по классификаторам ГОСТ 25100-95, можно уточнить по характеристикам, полученным в результате лабораторных испытаний пробы грунта.

Модуль Geo.PipeLine

1. Реализован функционал расчета пространственных совмещенных углов с размещением в них:

• кривых упругого изгиба;

• гнутых отводов по ГОСТ 24950-81, изготовленных поперечной гибкой труб в холодном состоянии;

• гнутых отводов по ТУ 102-488-95 с радиусами 5Ду и 10Ду, изготовленных методом гибки с индукционным нагревом;

• крутоизогнутых штампосварных отводов типа ОКШ.

2. Реализована возможность работы в стандарте ANSI с дюймовыми трубами, а также размещения в точках поворота трубопровода симметричных гнутых отводов, изготовленных по стандарту API.

3. При работе с проектным профилем реализована возможность создания срезок/засыпок произвольной формы (то есть линия срезки/засыпки может быть ломаной). Созданные участки срезки и засыпки автоматически включаются в структуру проектного профиля (рис. 11).

4. После назначения участков балластировки трубопровода появилась возможность на участках, включающих выпуклые или вогнутые кривые упругого изгиба, выделить прямолинейные и криволинейные участки и провести уточняющие расчеты балластировки с учетом дополнительной нагрузки от упругого отпора при свободном изгибе трубопровода (рис. 12).

Разработка нового модуля Geo.DigCalc

В рамках разработки нового программного модуля Geo.DigCalc — Расчеты объемов земляных работ  — реализован функционал, позволяющий формировать траншею для прокладки трубопровода в виде отдельных участков. На каждом из участков профиль траншеи определяется как шириной дна, так и откосами, которые рассчитываются с учетом глубины траншеи и типов грунтов в соответствии со СНиП III-42-80*.

После автоматического создания участков траншеи пользователь может отредактировать полученные результаты (переопределить геометрические параметры профиля траншеи на каждом из участков, а также добавить новые участки или объединить уже существующие).

Результаты расчета объема грунта оформляются в виде отдельных ведомостей в формате MS Excel. При этом расчет может вестись как по отдельному участку траншеи, так и по всей трассе с получением данных об объеме различных типов грунтов.

САПР и графика 8'2005