Процюк В. В. Нейромережева система автоматизації прогнозування динаміки контрольованих параметрів процесу буріння нафтогазових свердловин

Метою дисертаційного дослідження є розробка та впровадження інтелектуальної системи, яка використовує нейронні мережі для автоматичного прогнозування змін у контрольованих параметрах буріння. Така система може значно підвищити ефективність буріння, зменшити ризики аварій та оптимізувати витрати ресурсів шляхом точнішого прогнозування та оперативного реагування на зміни в процесі буріння. У дисертаційній роботі наведене теоретичне узагальнення і вирішення актуальної науково-практичної задачі створення нейромережевої системи автоматизації прогнозування динаміки контрольованих параметрів процесу буріння нафтогазових свердловин. Це передбачає розробку методів і алгоритмів, що дозволяють з високою точністю визначити зміни в параметрах буріння, забезпечуючи тим самим ефективність і безпеку бурового процесу, а також оптимізацію витрат і ресурсів. Вирішення такої задачі має важливе значення для нафтогазової промисловості України, оскільки дає змогу оптимізувати техніко-економічні показники процесу буріння нафтогазових свердловин. Наукова новизна дисертаційної роботи визначається такими положеннями: вперше:  розробка методів та моделей, які дозволяють ефективно усувати та компенсувати вплив аномалій у даних процесу буріння нафтогазових свердловин , що досягається шляхом використання нейронечітких технологій, які здатні працювати в умовах неповної або нечіткої інформації, а також складних нелінійних функціональних залежностей;  побудова нейронечіткої моделі оцінювання впливу аномалій, що включає в себе нечітку продукційну базу знань, механізм нечіткого логічного висновку та систему налаштування моделі в формі запропонованої методики оптимізації нейронної мережі з використанням градієнтного спуску та методів регуляризації, що дозволяє уникати перенавчання та забезпечувати ефективну роботу моделі в розширеному просторі бурових даних.  удосконалено методику використання відстані Хаммінга замість мультиплікативної функції агрегування для обчислення ступенів довіри, що дозволяє краще працювати з кількісними сенсорними даними.  удосконалено формальні аналітичні оцінки аномалій у даних буріння нафтогазових свердловин; загальну модель системи управління процесами буріння НГС, яка використовує математичну формалізацію для опису і управління процесами буріння з урахуванням аномалій; моделі побудовані на основі динамічних систем, що дозволяють формально описати процеси управління як просторово-часову систему з відповідними координатами; алгоритми управління процесом буріння, які включають оцінки станів процесу залежно від режимних параметрів і рівнів аномалій; математичні моделі, що враховують вплив аномалій на вихідні параметри процесу.  знайшли подальший розвиток алгоритми виявлення аномалій на основі правил з коефіцієнтами впевненості, які дозволяють обробляти сенсорні дані з високою точністю, з врахуванням різних типів невизначеності, таких як неповнота, незнання, розмитість, неточність та неоднозначність, що робить їх більш ефективним у порівнянні з традиційними методами, такими як гаусівські алгоритми або бінарні та нечіткі правила асоціації. Практична цінність дослідження, що включає розробку моделей аналітичної оцінки аномалій у даних буріння нафтогазових свердловин, є суттєвою для галузі нафтогазовидобутку. Основні аспекти практичної цінності полягають у покращенні точності та надійності процесів буріння. Розроблені моделі дозволяють ідентифікувати аномалії в реальному часі, що зменшує ризик аварійних ситуацій та непередбачених зупинок, підвищуючи безпеку і ефективність бурових операцій. Крім того, оптимізація управління процесом буріння з використанням запропонованих моделей сприяє зниженню витрат на технічне обслуговування і ремонт обладнання, завдяки своєчасному виявленню і усуненню відхилень у режимних параметрах. У результаті, пропоноване дослідження сприяє підвищенню економічної ефективності бурових операцій, зменшенню витрат і ризиків, а також підвищенню якості і безпеки робіт у нафтогазовидобувній галузі. Результати дисертаційного дослідження були використані в реальних умовах підприємства ТОВ «НАДРА ІНЖИНІРИНГ» для оптимізації та покращення процесів буріння нафтогазових свердловин, підвищення ефективності робіт та зниження витрат. Також результати дисертаційної роботи були впроваджені в навчальний процес при вивченні дисципліни «Новітні методи роботи з великими даними» студентами спеціальності 121 «Інженерія програмного забезпечення». Факти впровадження підтверджуються відповідними актами, показаними у додатках до дисертаційної роботи. Ключові слова: автоматизація процесу буріння, математичні моделі, системи підтримки прийняття рішень на основі знань, експертні системи, методи прогнозування, глибинне навчання, машинне навчання, аномалії в даних, алгоритми виявлення аномалій, багатошарові нейронні мережі, невизначеність, нечіткість, коефіцієнти впевненості.