Онтологический подход к построению систем интеллектуальной поддержки нефтегазового инжиниринга

UDK: 519.868:622.276.1/.4
DOI: 10.24887/0028-2448-2022-12-7-13
Ключевые слова: концептуальное проектирование, системный инжиниринг, онтология нефтегазового месторождения, онтологический инжиниринг, дополненный искусственный интеллект, интеграция инженерных знаний, системная инженерия
Авт.: М.М. Хасанов (ПАО «Газпром нефть»), д.т.н., И.Н. Глухих (Тюменский гос. университет), д.т.н., Т.Г. Шевелев (Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»)), Р.А. Панов (Научно-Технический Центр «Газпром нефти» (ООО «Газпромнефть НТЦ»)), М.О. Писарев (Тюменский гос. университет), Д.А. Лисс (Тюменский гос. университет), К.З. Нониева (Тюменский гос. университет)

Одной из задач концептуального проектирования, развивающего принципы системной инженерии обустройства месторождений, является поиск оптимальных решений при подборе наземных объектов технологического комплекса добычи, сбора, транспорта и подготовки нефти и газа. Однако в связи с высокой степенью неопределенности, сложностью и трудоемкостью решения поставленной задачи, а также из-за наличия множества трудно формализуемых факторов на практике «глобально-оптимальные» решения уступают место «локально-рациональным» решениям, которые отражают баланс интересов множества участников процесса освоения месторождений (геологи, буровики, инженеры, строители, экономисты и др.). Вопросы такого учитывающего множество интересов, рационального подбора и согласования параметров оборудования, которое удовлетворяет требованиям и условиям эксплуатации, являются актуальными для нефтегазодобывающей отрасли. Это связано с высокой долей капитальных вложений в общей структуре затрат, которые необходимо оптимизировать для повышения рентабельности разработки месторождений. В статье рассмотрен онтологический подход в задаче автоматического подбора технологической линии оборудования с учетом требований стейкхолдеров и нормативной документации. Целью является разработка архитектуры и онтологической модели знаний для системы интеллектуальной поддержки нефтегазового инжиниринга на основе концепции дополненного интеллекта для нефтегазовой системной инженерии Oil&Gas AugSE. Предложена обобщенная архитектура системы, ядром которой является онтология объектов и процессов обустройства месторождений. Разработана многослойная дополняемая структура онтологических моделей и справочников данных. На основе этой архитектуры предложен алгоритм для решения задачи автоматического конфигурирования объектов кустовой площадки нефтегазового месторождения.

Список литературы

1. Трудноизвлекаемые запасы нефти Югры (Западная Сибирь) / В.И. Исаев, С.Г. Кузьменков, Р.Ш. Аюпов [и др.] // Геофизический журнал. – 2019. - № 1(41). – С. 33-43. - https://elibrary.ru/download/elibrary_37109369_67622964.pdf

2. Evaluating the degree of complexity of tight oil recovery based on the classification of oils / G. Efendiyev, M. Karazhanova, D. Akhmetov, I. Piriverdiyev // Visnyk Taras Shevchenko Natl Univ Kyiv Geol. – 2020. - № 1 (88). – P. 76–81. - DOI:10.17721/1728-2713.88.11

3. Madni A.M. Exploiting Augmented Intelligence in Systems Engineering and Engineered Systems // Insight. – 2020. – V. 23 (1). – DOI:10.1002/inst.12282.

4. Miller W. Future of Systems Engineering. – INCSOE 2019 International Symposium. Torrance, US-CA, January 28, 2019.

5. Rouse W.B. AI as Systems Engineering Augmented Intelligence for Systems Engineers // Insight. - 2020. - V. 23 (1). - P. 52-54. - DOI:10.1002/inst.12286

6. Guide for the application of systems engineering in large infrastructure projects / E.W.Aslaksen, M. Delamare, K. Fehon [et al.] // INCOSE Infrastructure Working Group San Diego, 2012.

7. INCOSE Systems Engineering Handbook: A Guide for System Life Cycle Processes and Activities, 4th Edition. – Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2015.

8. NASA System Engineering Handbook Revision 2. National Aeronautics and Space Administration, 2016.

9. Engen S., Falk K., Muller G. The Need for Systems Awareness to Support Early-Phase Decision-Making – A Study from the Norwegian Energy Industry // Systems. – 2021. - 9(3), 47. - DOI:10.3390/systems9030047

10. Muller G., Falk K. What can (Systems of) systems engineering contribute to oil and gas? An illustration with case studies from subsea. In: 2018 13th System of Systems Engineering Conference. 2018. – P. 629–635. - DOI:10.1109/SYSOSE.2018.8428724

11. Evaluating the Cost Efficiency of Systems Engineering in Oil and Gas Projects / I.N. Glukhikh, A.F. Mozhchil, M.O. Pisarev, [et al.] // Appl. Syst. Innov. – 2020. – № 3. – DOI:10.3390/asi3030039

12. Ценностно-ориентированная инженерия в «Газпром нефти» / М.М. Хасанов, Ю.В. Максимов, О.О. Скударь [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 12. – С. 6–11. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2019-12-6-11

13. Направления развития когнитивных технологий в периметре Блока добычи и разведки компании «Газпром нефть» / В.В. Яковлев, М.М. Хасанов, А.Н. Ситников [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 12. – С. 6–9. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-12-6-9

14. «Эра-Добыча» – интегрированная платформа для повышения эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин / А.А. Шушаков, А.В. Билинчук, Н.М. Павлечко [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2017. – № 12. – С. 60–63. – https://doi.org/10.24887/0028-2448-2017-12-60-63

15. Knowledge Representation with Ontologies and Semantic Web Technologies to Promote Augmented and Artificial Intelligence in Systems Engineering / T. Hagedorn, M. Bone, B. Kruse, [et al.] // Insight. – 2020. –V. 23 (1). – P. 15-20. – DOI:10.1002/inst.12279

16. Ontology summit 2020 communiqué: Knowledge graphs / K. Baclawski, M. Bennett, G. Berg-Cross [et al.] // Applied ontology. – 2021. - V. 16 (2). - P. 229–247. – DOI:10.3233/AO-210249



Внимание!
Купить полный текст статьи (русская версия, формат - PDF) могут только авторизованные посетители сайта.