Введение к работе
Актуальность темы. На территории Оренбургской области находится крупнейшее в Европе Оренбургское газоконденсатное месторождение (ОГКМ), которое разрабатывается с 1971 года и в данный момент находится на стадии падающей добычи. Стоит отметить, что газо до бывающая и газоперерабатывающая отрасли являются основой для экономики региона, а продление сроков эксплуатации ОГКМ будет способствовать экономическому развитию региона.
На завершающем этапе разработки происходит усложнение эксплуатации газоконденсатных месторождений: скважины начинают интенсивно обводняться, их призабойные зоны теряют прочность и разрушаются, в продукции скважин появляется вода и механические примеси, которые разрушают скважинное оборудование и засоряют промысловые коммуникации.
Появление подобных ситуаций требует оперативного принятия нестандартных управленческих решений, основанных на анализе информации из промысловой и сопутствующей документации. Сложность оперативной обработки данных обусловлена большим объемом информации и отсутствием четкой структуры в контенте документов, хранящихся в разных форматах и подсистемах АСУ. В этом случае мы имеем дело с квазиструктурированными данными, оформленными в виде электронных документов.
Повышение эффективности обработки квазиструктурированных данных достигается путем применения квазиструктурированных моделей, которые позволяют упростить процесс разработки документа, обеспечивают возможность автоматизированной валидации документов, а также автоматизированной обработки их информационного наполнения. Тем самым обеспечивается возможность принятия решений на основе анализа информационного наполнения документов.
Актуальность задачи создания АСУ с использованием обработки квазиструктурированных данных подтверждается ее соответствием тематике Федеральной целевой программы «Электронная Россия (2002-2010)», утвержденной постановлением Правительства РФ от 28 января 2002 г. № 65, и критическим технологиям РФ (технологии обработки, хранения, передачи и защиты информации), утвержденными Президентом РФ (Пр-842 от 21.05.2006 г.).
Работа выполнена в рамках исследовательской работы ФЦП НПК-136/П1 П1004 «Разработка технологии хранения и обработки квазиструктурированных данных» и г/б НИР № 020030184070426 «Математическое обеспечение информационных систем» ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет».
Объект исследования - информационное обеспечение АСУ газоконденсатного месторождения.
Предмет исследования - оперативное структурирование и упорядочивание информации для принятия нестандартных управленческих решений.
Цель работы - повышение эффективности принятия управленческих решений в АСУ газоконденсатного месторождения за счет сокращения времени обработки квазиструктурированных данных.
Задачи исследования:
1) разработать математическую модель подсистемы обработки квазист-
руктурированной информации в АСУ газоконденсатного месторождения;
разработать классификацию электронных документов по структуре информационного наполнения;
предложить методику обработки электронных документов с возможностью доступа к их информационному наполнению;
разработать функционально-структурное представление АСУ газоконденсатного месторождения на основе обработки квазиструктурированных данных;
произвести оценку эффективности предлагаемой подсистемы обработки квазиструктурированной информации в АСУ газоконденсатного месторождения.
Методы исследования. Поставленные задачи решались с использованием методов теории автоматического управления, системного анализа, математического моделирования, объектно-ориентированного программирования, прикладных методик и моделей, используемых при организации хранения данных.
Научной новизной обладают:
математическая модель подсистемы обработки квазиструктурированной информации в АСУ газоконденсатного месторождения;
функционально-структурное представление АСУ газоконденсатного месторождения на основе обработки квазиструктурированных данных;
классификация электронных документов по структуре их информационного наполнения;
гибридная информационная система, обладающая возможностями документальных и фактографических баз данных, позволяющая использовать информационное наполнение электронных документов в процессах принятия управленческих решений.
Практическую значимость имеют разработанные:
методика обработки электронных документов с квазиструктурированным информационным наполнением;
подсистема обработки квазиструктурированной информации в АСУ газоконденсатного месторождения;
квазиструктурированные информационные модели для таких документов, как «Геолого-технологический отчет», «Гидродинамические исследования скважин», «Руководство пользователя АРМ», «Спецификация»;
база данных «Хранилище квазиструктурированных электронных документов», защищенная свидетельством Роспатента № 2009620572;
программное средство для автоматизированного формирования электронных документов на основании их моделей «SingleSource2», защищенное свидетельством Роспатента № 2009611278.
Основные результаты, выносимые на защиту:
математическая модель подсистемы обработки квазиструктурированной информации в АСУ газоконденсатного месторождения;
классификация электронных документов по структуре информационного наполнения;
методика обработки электронных документов с квазиструктурированным информационным наполнением;
4) функционально-структурное представление АСУ газоконденсатного месторождения с интегрированной подсистемой обработки квазиструктурированных данных.
Реализация результатов работы. Результаты работы приняты к внедрению Газопромысловым Управлением ООО «Газпром добыча Оренбург» и послужили основой для учебно-методических материалов по дисциплинам «Базы данных», «Информатика», «Новые информационные технологии», используемых в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет» при подготовке студентов специальности 220301 - Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям).
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и были одобрены на региональном научно-практическом семинаре «Математическое и компьютерное моделирование в сложных системах» (Оренбург, 2007), второй международной научно-практической конференции «Информационные технологии в образовании, науке и производстве» (Серпухов, 2008), молодежной научно-технической конференции с международным участием «Основные проблемы освоения и обустройства нефтегазовых месторождений и пути их решения» (Оренбург, 2008), седьмой всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» (Оренбург, 2008), научно-технической конференции молодых работников дочерних обществ ОАО «Газпром» «Поиск и внедрение новых технологий по решению проблем добычи и переработки газа и нефти на заключительной стадии разработки месторождения» (Оренбург, 2008), четвертой всероссийской научно-практической конференции «Компьютерная интеграция производства и ИПИ-технологии» (Оренбург, 2009), конференции молодых ученых и специалистов Оренбургской области (Оренбург, 2009), международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы анализа и построения информационных систем и процессов» (Таганрог, 2010).
За цикл работ по теме исследования соискатель удостоен премии Губернатора Оренбургской области за достижения в сфере науки и техники за 2009 год.
Публикации.
Основное содержание диссертационной работы изложено в 20 публикациях, в том числе: 4 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ, 1 монография, 2 свидетельства о регистрации программных средств.
Структура и объем диссертации.
Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованных источников (133 наименования) и приложений.
Работа изложена на 247 страницах, содержит 55 рисунков и 9 таблиц.
Соискатель выражает благодарность кандидату технических наук Юрию Владимировичу Полищуку за ценные практические советы и рекомендации в процессе выполнения работы.
