Semantic frame models implementation for intelligent decision support in digital oil and gas fields
Authors: Мельник Віталій , Бандура Вікторія , Петришин Роман , Касянчук Ігор , Дмитренок Сергій 
Published: December 2024

Мета. Розробка та імплементація семантичних фреймових моделей для побудови інтелектуальних систем здатних реалізовувати процеси прийняття рішень в контексті автоматизації цифрових нафтогазових родовищ підтримки сталого розвитку енергетики України.
Методика. В процесі досягнення визначеної мети наукового дослідження застосовано такі методи наукового дослідження, як аналізу та синтезу (аналіз стану існуючих систем управління нафтогазовим родовищем, виявлення слабких місць, обмежень та потенційних областей для впровадження нових технологій), метод пояснення та класифікацій (семантична оцінка структур даних та знань, оцінки якості, повноти та класифікації даних для подальшого використання у фреймових моделях, аналізі існуючих фреймових моделей для виявлення переваг та недоліків різних підходів у створенні семантичних фреймових моделей), а також системний та функціональний методи (для формулювання теоретичних та прикладних аспектів дослідження).
Результати. Очікувані результати від впровадження семантичних фреймових моделей в контексті досліджуваної проблеми полягатимуть у наступному: технологічність (інтеграція предиктивної аналітики для прогнозування технічного стану обладнання, автоматизація рутинних операцій та процесів, створення єдиного інформаційного простору цифрового родовища, оптимізація режимів роботи свердловин в реальному часі), економічність (зниження собівартості видобутку вуглеводнів, оптимізація капітальних та операційних витрат, підвищення рентабельності родовищ, ефективніше планування інвестицій), менеджмент (підвищення швидкості та якості прийняття рішень, зниження впливу людського фактору на критичні процеси, покращення взаємодії між підрозділами, створення прозорої системи контролю та звітності тощо), екологія (зменшення негативного впливу на довкілля, оптимізація споживання ресурсів, відповідність міжнародним екологічним стандартам, підтримка цілей сталого розвитку енергетики України), генерація баз знань та найкращих практик, підвищення конкурентоспроможності галузі, інтеграція з міжнародними стандартами та практиками, можливість масштабування рішень на інші родовища. Як результат це сприятиме модернізації нафтогазової галузі України, підвищенню енергетичної безпеки держави, розвитку цифрової економіки та досягненню цілей сталого розвитку енергетичного сектору України.
Наукова новизна. Новизна дослідження полягає у вперше обґрунтованій можливості моделювання та розробці семантичних фреймових моделей для побудови інтелектуальних систем, що пропонують перспективний підхід до структурування та представлення знань про складні системи, такі як нафтогазові родовища.
Практична значимість. Оптимізація виробничих процесів, а саме зменшення витрат на процеси видобування корисних копалин (процеси автоматизації прийняття рішень на основі даних дозволить знизити операційні витрати за рахунок ефективнішого використання ресурсів та енергії), збільшення обсягів видобування за рахунок більш точніших прогнозів щодо покладів та продуктивності газових та нафтових свердловин, що дозволять оптимізувати плани видобутку та збільшити загальний обсяг видобутку вуглеводнів), а також збільшення терміну експлуатації газових і нафтових родовищ на основі більш глибокого бачення операційних процесів, що дозволить продовжити термін їх експлуатації та суттєво збільшити ефективність вторинних та третинних методів видобутку.
Ключові слова: імплементація, фреймова модель, семантична фреймова модель, інтелектуальна система, інтелектуальна підтримка прийняття рішень, представлення знань, автоматизація, нафтогазове родовище.