Метод адаптивного ситуационного управления доставкой технологической информации о процессе промышленного бурения нефтяных скважин

• Автор: Горюнов, Илья Георгиевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Содержание
Введение.
1 Анализ процесса доставки технологической информации о процессе промышленного бурения.

1.1 Общие сведения о промышленном бурении нефтяных скважин.

1.2 Общее описание процесса мониторинга промышленного бурения нефтяных скважин

1.3 Анализ процесса доставки технологической информации о процессе бурения.

1.3.1 Типовая структура средств доставки технологической информации.

1.3.2 Анализ состава передаваемых данных

1.3.3 Структура передаваемых данных.

1.3.4 Анализ свойств процесса доставки данных.

1.3.4.1 Описание причин снижения эффективности доставки данных

1.3.4.2 Роль обеспечения эффективности процесса доставки данных при бурении
1.3.4.3 Анализ характеристик информационных потоков.
1.4 Анализ методов повышения эффективности доставки данных.
1.5 Формализованная постановка научной задачи разработки метода адаптивного ситуационного управления доставкой технологической информации.
1.6 Анализ способов и средств моделирования системы доставки данных
1.7 Выводы.
2 Ситуационное управление доставкой технологической информации о
процессе промышленного бурения скважин
2.1 Архитектура системы доставки данных
2.2 Общее описание принципов работы системы доставки данных
2.2.1 Принципы работы системы при передаче данных.
2.2.2 Принципы работы системы при приеме данных.
2.3 Построение математической модели системы доставки данных.
2.4 Анализ возможности применения ситуационного управления в процессе доставки данных
2.5 Реализация алгоритма ситуационного управления в системе доставки данных
2.6 Оценка эффективности применения ситуационного управления в системе доставки данных
2.7 Выводы .
3 Метод адаптивного ситуационного управления доставкой данных
3.1 Особенности адаптации параметров ситуационного управления к изменяющимся условиям доставки данных
3.2 Общее описание метода адаптивного ситуационного управления.
3.3 Анализ существующих схем оптимизации параметров ситуационного управления.
3.4 Описание метода принятия решений об адаптации параметров ситуационного управления
3.5 Оценка эффективности разработанного метода адаптивного ситуационного управления
3.6 Выводы
4 Практическая реализация метода адаптивного ситуационного
управления доставкой данных
4.1 Описание алгоритмов работы программных средств системы доставки данных
4.1.1 Алгоритм функционирования системы доставки данных при передаче данных.
4.1.2 Алгоритм функционирования системы доставки данных при приеме данных
4.2 Результаты практической апробации разработанного метода.
4.3 Выводы
Заключение.
Список литературы


Методы исследования. Поставленные задачи решаются с использованием теории СМО, теории ситуационного управления в СМО, теории марковских цепей, теории вероятности, теории принятия решений. Разработана математическая модель системы доставки технологической информации о ходе промышленного бурения скважин, которая в отличие от известных моделей систем доставки информации построена с применением теории СУпр в СМО и учитывает состояние очередей данных на передачу, передающего оборудования и состояние каждого передаваемого блока данных для принятия решений по управлению доставкой информации. Предложен алгоритм адаптации параметров СУпр доставкой информации к изменениям условий функционирования СДЦ, реализованный с использованием схемы Д. Уайта для оптимизации стратегии управления марковской цепью с конечным числом состояний. Разработан метод принятия решений о целесообразности адаптации параметров СУпр доставкой информации к изменению условий функционирования СДД, отличающийся от известных использованием в качестве критерия принятия решений значения доли передаваемой информации, которой было отказано в передаче (относительно общего объема информации, поступившей на передачу). Разработан метод адаптивного ситуационного управления доставкой технологической информации о процессе промышленного бурения нефтяных скважин, представляющий систематизированную последовательность действий по анализу исследуемого процесса доставки данных на предмет возможности применения СУпр, выбора алгоритма адаптации параметров СУпр, применения вероятностной оценки целесообразности адаптации параметров СУпр к изменяющимся условиям функционирования СДД. В разработке архитектуры и алгоритмов функционирования системы доставки данных, которая может быть использована для решения различных практических задач, в частности, для доставки технологической информации о процессе промышленного бурения нефтяных скважин. В разработке метода адаптивного ситуационного управления доставкой данных, который может быть использован в различных автоматизированных системах доставки данных (с отказами в доставке), в частности, в системе доставки технологической информации о процессе промышленного бурения скважин путем реализации метода в программном обеспечении данной системы. Нефтедобывающая промышленность России является основой ее экономики и обеспечивает большую часть валютных поступлений в страну. В то же время, предприятия топливно-энергетического комплекса сильно зависят от конъюнктуры мирового нефтяного рынка. В недавние времена кризиса рынка нефти произошло катастрофическое падение капитальных вложений в отрасль, прежде всего отразившееся на буровых предприятиях. Многие нефтяные компании вывели из своего состава буровые предприятия, как требующие больших капиталовложений. В этой связи необходимо совершенствовать и разрабатывать новые технологические процессы бурения скважин, тем более, что новые месторождения часто приурочены к сложно построенным залежам с трудно извлекаемыми запасами, которые без применения новейших методов и технологий просто не дадут результата. Скважиной называется цилиндрическая горная выработка, сооружаемая без доступа в нее человека и имеющая диаметр во много раз меньше ее длины. Нефтяные скважины бурят на суше и на море при помощи буровых установок. В последнем случае буровые установки монтируются на наземных площадках, эстакадах, плавучих буровых платформах или судах [1]. Сегодня нефтяные и газовые скважины представляют собой капитальные дорогостоящие сооружения, служащие много десятилетий. Это достигается соединением продуктивного пласта с дневной поверхностью герметичным, прочным и долговечным каналом. Однако пробуренный ствол скважины еще не представляет собой такого канала, вследствие неустойчивости горных пород, наличия пластов, насыщенных различными флюидами (вода, нефть, газ и их смеси), которые находятся под различным давлением. Поэтому при строительстве скважины необходимо крепить ее ствол и разобщать (изолировать) пласты, содержащие различные флюиды.