Метою даної роботи є розроблення методу та системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень для запобігання нештатних ситуацій у процесі буріння нафтових і газових свердловин шляхом контролю обмежень, накладених на технологічний процес. Досягнення вказаної мети забезпечується в дисертаційній роботі шляхом розв'язання таких взаємопов'язаних задач: 1. Аналіз технологічного процесу буріння нафтових і газових свердловин як об'єкта керування, аналіз існуючих автоматизованих систем керування з точки зору інтелектуалізації процедур прийняття рішень та аналіз можливих нештатних ситуацій процесу буріння; 2. Формалізація постановки задачі моделювання технологічного процесу на основі обмежень, розробка методу її розв'язку; 3. Обґрунтування та дослідження технології інтелектуальної підтримки прийняття рішень для запобігання нештатних ситуацій у процесі буріння; 4. Синтез алгоритму функціонування системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень; 5. Створення технології контролю процесу рішення нештатних технологічних ситуацій засобами розробленої інтелектуальної системи на основі обмежень; 6. Реалізація системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень для запобігання нештатних ситуацій у процесі буріння; 7. Розробка методики запобігання нештатних ситуацій у процесі буріння нафтових і газових свердловин засобами системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень і промислова апробація результатів дослідження. ЗМІСТ Стор. ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ, СИМВОЛІВ, ОДИНИЦЬ, СКОРОЧЕНЬ ТА ТЕРМІНІВ 4 ВСТУП 6 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ЗАСОБІВ ІНТЕЛЕКТУАЛІЗАЦІЇ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ В АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМАХ КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ БУРІННЯ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН 13 1.1. Аналіз технологічного процесу буріння нафтових і газових свердловин як об'єкта керування 14 1.2. Аналіз існуючих систем керування технологічним процесом буріння нафтових і газових свердловин 19 1.3. Особливості контролю та автоматизації процесів керування бурінням нафтових і газових свердловин 29 1.4. Аналіз нештатних ситуацій процесу буріння з метою представлення причин їх виникнення в формі технологічних обмежень 38 1.5. Аналіз процедур прийняття рішень у процесі буріння нафтових і газових свердловин 45 1.6. Вибір та обґрунтування напрямку досліджень 60 РОЗДІЛ 2 МОДЕЛЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОБЛЕМ ПРОЦЕСУ БУРІННЯ ЗАСОБАМИ ТЕОРІЇ ОБМЕЖЕНЬ, ЯК ОСНОВИ ПРОЦЕСУ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ 64 2.1. Представлення станів технологічних проблем у процесі буріння на основі обмежень 64 2.2. Класифікація та структуризація технологічних проблем на основі обмежень 75 2.3. Дослідження ієрархій та методів порівняння систем обмежень для технологічних проблем 83 2.4. Побудова рішень на множині структурованих технологічних проблем з накладеними системами та ієрархіями обмежень 86 Висновки до другого розділу 102 РОЗДІЛ 3 ОБГРУНТУВАННЯ ПОБУДОВИ СТРУКТУРИ СИСТЕМИ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ НА ОСНОВІ ОБМЕЖЕНЬ 104 3.1. Реалізація системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень на основі стратегій аналізу технологічних помилок 104 3.2. Опис функціонування процесу задоволення та порушення обмежень в системі інтелектуальної підтримки прийняття рішень 112 3.3. Структура та функціонування технологічних проблем на основі обмежень 119 3.4. Методи контролю рішення технологічних проблем в системі інтелектуальної підтримки прийняття рішень 135 Висновки до третього розділу 144 РОЗДІЛ 4 РЕАЛІЗАЦІЯ СИСТЕМИ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ ДЛЯ ЗАПОБІГАННЯ НЕШТАТНИХ СИТУАЦІЙ У ПРОЦЕСІ БУРІННЯ НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН 146 4.1. Оцінка реалізації моделі об'єкта підтримки прийняття рішень в інтелектуальній системі 146 4.2. Оцінка реалізації функціональності системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень на основі обмежень 159 4.3. Реалізація структурних елементів представлення знань про процес буріння нафтових і газових свердловин в інтелектуальній системі 169 4.4. Розрахунок значення ефективності від впровадження розробленої інтелектуальної системи 181 Висновки до четвертого розділу 186 ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ 187 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 190 ДОДАТКИ 207