Система інтелектуальної підтримки прийняття рішень при виборі оптимальних режимних параметрів буріння нафтових і газових свердловин

Abstract

Дисертацію присвячено розробці методу вибору оптимальних режимних параметрів буріння нафтових і газових свердловин на основі цільових функцій обчислення доцільностей вихідних технологічних параметрів як базового елементу інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень, що використовує встановлені значення доцільностей для генерації експертних рекомендацій оператору щодо встановлення значень керованих параметрів. На основі аналізу особливостей інтелектуалізації процедур підтримки прийняття оптимізаційних рішень в процесі буріння нафтових і газових свердловин визначено характеристики критеріїв оптимізації буріння та особливості застосування інтелектуальних систем в процесі буріння. Побудовано абдуктивний фпеймворк з ваговими значеннями для прийняття рішень в процесі буріння, визначено структуру керування процесом підтримки прийняття рішень засобами інтелектуальної системи на основі чіткої та нечіткої логіки, реалізовано формальні методи інтелектуального керування підтримкою прийняття оптимізаційних рішень на основі чітких, нечітких та ймовірнісних знань про процес буріння. Розроблено методику прийняття оптимальних рішень в процесі буріння нафтових і газових свердловин на основі обчислення значень доцільностей для вихідних параметрів. Запропоновано структуру, алгоритмічне та програмне забезпечення системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень на основі цільових функцій для оптимізації параметрів буріння.

Диссертация посвящена разработке метода выбора оптимальных режимных параметров бурения нефтяных и газовых скважин на основе целевых функций вычисления целесообразностей выходных параметров как базового элемента интеллектуальной системы поддержки принятия решений, которая использует установленные значения целесообразностей для генерации экспертных рекомендаций оператору относительно установления значений управляемых параметров. На основе анализа особенностей интеллектуализации процедур поддержки принятия оптимизационных решений в процессе бурения нефтяных и газовых скважин определены характеристики критериев оптимизации бурения и особенности использования интеллектуальных систем в процессе бурения. Дано оценку применимости интеллектуальных методов к решению технологических проблем бурения и проведен анализ существующих применений интеллектуальных систем при бурении, проанализированы особенности оптимизации параметров бурения в реальном времени и выполнена структуризация и классификация процессов обработки и извлечения данных о процессе бурения. Формализирован процесс извлечения данных для поддержки принятия решений, сформирован абдуктивный фреймворк принятия решений, обосновано использование абдуктивного подхода выполнения классификации данных о процессе бурения. Рассмотрено управление процессом поддержки принятия решений средствами интеллектуальной системы на основе четкой и нечеткой логики, реализованы формальные методы интеллектуального управления поддержкой принятия решений на основе четких и нечетких знаний о бурении и предложен механизм использования четких и нечетких правил для представления знаний в интеллектуальных системах поддержки принятия решений для оптимизации бурения. Выполнено моделирование предметной области на основе фреймово-продукционного подхода, рассмотрены возможнее методы оптимизации и модели поддержки принятия решений в процессе бурения и структурировано процесс поддержки принятия решений при бурении нефтяных и газовых скважин в условиях неопределенности. Предложена структура, алгоритмическое и программмное обеспечение системы интеллектуальной поддержки принятия решений на основе целевых функций для оптимизации параметров бурения. Разработана методика принятия оптимальных решений в процессе бурения нефтяных и газовых скважин на основе функций целесообразности. Выполнена оценка функциональности спроектированной модели системы интеллектуальной поддержки принятия оптимизационных решений в процессе бурения.

The research is devoted to the development of new method for drilling technique optimal parameters choosing by oil and gas wells drilling. The proposed method is based on objective functions for calculation of usefulness for output parameters as one of main feature for creation of intelligible system for decision support which uses initiated values of utilities for generation of expert advices for operators to chose correct values of controlled parameters at the input of the system. Based on the analysis of intellectualization peculiarities of routines for optimization implementation by decision taking support by the drilling of oil and gas wells, there was defined the characteristics of criteria’s for drilling optimization and the features of intelligible system application in the process of drilling were disclosed. The abductive framework with weights was created for decision taking in the drilling, the formal structure is defined for control of decision taking support by means of intelligible system based on crispy and fuzzy logic, the formal methods is implemented for intelligible control of optimization by decision taking support based on knowledge’s about drilling process in the form of relevant rules. The base methodology for optimal decision taking in the drilling of oil and gas wells was created by means of calculating of utility values for the system output parameters. The general structure, algorithms and software for the system of intelligible decisions support based on objective functions routines for optimization of drilling parameters was created.