Інформаційно-категорійна формалізація процесів та об'єктів нафтогазової предметної області

Abstract

Обґрунтовано напрямок досліджень, проведено аналіз відомих підходів опису об’єктів, процесів нафтогазової предметної області, які ґрунтуються на застосуванні математичного аналізу і класичних підходів до побудови баз даних, баз знань, експертних систем. Дані засоби адекватно працюють з чітко структурованими, однозначними та несуперечливими даними, але для опису деяких об’єктів та процесів ми не володіємо інформацією з такими властивостями. Теоретично обґрунтовано застосування формально-логічного апарату теорії категорій, які дозволяють описувати об’єкти не тільки кількісно, але і якісно. Такі характеристики теорії категорій дають змогу будувати моделі інформаційних потоків слабкоструктурованих даних, які описують поведінку інформації про об’єкти та процеси. Побудовано інформаційно-категорійну модель потоку даних з використанням предикатних схем для опису об’єктів нафтогазової предметної області, зокрема життєвого циклу родовища. Здійснено інформаційно-категорійну інтерпретацію процесу прогнозування відкладання неорганічних речовин вздовж стінок свердловини під час видобування газу. Формалізовано, та обґрунтовано перелік та пріоритет основних параметрів, які дають змогу описувати процес прогнозування покладів геотермальних вод у межах виснажених нафтогазових родовищ.

Обосновано направление научных исследований, проведен анализ известных подходов к описанию объектов и процессов нефтегазовой отрасли, использующих математический анализ и классические подходы к построению баз данных, баз знаний, экспертных систем. Эти средства адекватно работают с четко структурированными, однозначными и непротиворечивыми данными, однако для описания некоторых объектов и процессов мы не располагаем информацией с такими свойствами. Теоретически обосновано применение формально-логического аппарата теории категорий, позволяющего не только количественное, но и качественное описание объектов. Характеристики этой теории позволяют построение модели информационных потоков слабоструктурированных данных, описывающих поведение информации об объектах и процессах. Построена информационно-категорийная модель потока данных с использованием предикатных схем для описания объектов нефтегазовой предметной области, в частности жизненного цикла месторождения. Проведена информационно-категорийная интерпретация процесса прогнозирования отложения неорганических веществ по стволу скважины при добыче газа. Формализирован и обоснован перечень и приоритет основных параметров, позволяющих описывать процесс прогнозирования залежей геотермальных вод в рамках истощенных нефтегазовых месторождений.

The research direction is grounded. The analysis of the approaches towards object description, oil-and-gas object sphere processes based on mathematical analysis utilization, classic approaches towards construction of databases, knowledge databases, and expert systems have been conducted. The given means adequately process accurately structured, single-valued, and non-discrepant data, but in order to provide some objects and processes description we do not have the information with needed characteristics. The utilization of the formal and logic apparatus theory of the categories that allow describing objects not only quantitatively but also qualitatively has been theoretically grounded. Such theory characteristics provide an opportunity for constructing information flow models of the poorly structured data that describe the behavior of the objects and processes information. The informational and categorial model of the data flow with the utilization of the predicate charts for oil-andgas objects sphere description and, in particular, the deposit life cycle description has been created. The informational and categorial interpretation of the forecasting processes of non-organic substances deposition in a well bore during gas extraction has been conducted. The enumeration and priority of the main characteristics that allow describing of the forecasting process of geothermal waters deposition within exhausted oil-and-gas fields have been formalized and grounded.