НОВІТНІ КОНЦЕПТУАЛЬНІ ОСНОВИ РЕАЛІЗАЦІЇ МЕТОДОЛОГІЇ ТА СТРАТЕГІЇ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ В ПРОЦЕСІ БУРІННЯ НАФТОГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН В УКРАЇНІ

Анотація

У статті розглядається трансформація бурових операцій у контексті Індустрії 4.0 шляхом впровадження хмарних обчислювальних технологій, периферійних обчислень (edge computing) та інтелектуальних аналітичних рішень. Актуальність дослідження обумовлена потребою в оперативному прийнятті рішень під час буріння, яке характеризується складними технологічними умовами, великою кількістю параметрів телеметрії, нелінійними залежностями між ними та високим рівнем ризику. Показано, що традиційні SCADA/ICS-системи мають обмеження у здатності здійснювати глибокий аналіз у реальному часі та не підтримують адаптивних моделей прогнозування, необхідних для сучасних кіберфізичних систем керування бурінням.

У відповідь на ці виклики запропоновано концепцію Інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень (ІСППР), яка поєднує хмарну архітектуру, інструменти машинного навчання та сучасні інтерфейси доступу до телеметрії. Основна увага приділена побудові середовища, яке забезпечує масштабованість, стійкість до аномальних ситуацій і гнучкість у розгортанні на edge- або cloud-платформах. Розроблена система орієнтована на інтеграцію периферійного та хмарного рівнів, що дає змогу реалізувати замкнений цикл «збирання даних – аналіз – рекомендація – вплив», характерний для інтелектуальних кіберфізичних систем.

У статті підкреслено роль контейнеризованих сервісів на базі FastAPI, OPC UA-конекторів та алгоритмів XGBoost у забезпеченні передбачуваної поведінки, високої продуктивності та адаптивності при роботі з великими потоками телеметрії. Такий підхід дозволяє формувати динамічні моделі прогнозування параметрів буріння, зокрема швидкості проходки, виявляти аномалії та оперативно генерувати рекомендації оператору.

Запропонована архітектура формує технологічне підґрунтя для переходу від реактивного до прогнозно-аналітичного управління процесом буріння. Вона забезпечує швидке реагування на зміни технологічних параметрів, гнучке масштабування обчислювальних ресурсів, підвищення енергоефективності та безпеки виробництва. Отримані результати свідчать, що ІСППР може стати основою для створення DSS-платформ нового покоління, орієнтованих на інтелектуальне, адаптивне та ефективне управління буровими процесами у добу Індустрії 4.0.