Информационные технологии. Вычислительная техника. Обработка данных

В статье приведен обзор основных методов измерения влагосодержания нефти. Рассмотрены принципы измерения влагосодержания нефти в СВЧ диапазоне. Проведены оценки дополнительных погрешностей измерений, обусловленных изменением состава нефти, солености подтоварной воды, количества свободного газа. Предложены рекомендации по оптимизации выбора влагомеров для их применения в рабочих условиях эксплуатации.

Приведено описание измерительной установки сепарационного типа, созданной в ООО "Научно-производственное предприятие "ГКС" для измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа. Анализируется методика испытаний таких установок и мультифазных расходомеров, применяемых для измерения количества извлекаемой из недр нефти и нефтяного газа, на расходомерных испытательных установках, рабочим телом в которых является смесь нефтепродукта, водопроводной воды и воздуха. Рассмотрены испытательные возможности испытательных центров для мультифазных расходомеров, существующие за рубежом. Показана область применения и ограничения в применении испытательных установок и методики испытаний на установках, использующих смесь нефтепродукта, воды и воздуха.

Так как насосы и насосные станции технологических процессов сбора, поддержания пластового давления, транспорта и подготовки нефти составляют более 50 % в общей смете затрат на электроэнергию нефтегазодобывающего предприятия, актуальным вопросом является разработка и применение систем интеллектуального управления для повышения энергоэффективности данных процессов. В статье предложена система управления электроприводом насосной станции на основе трехмерного нечеткого логического регулятора, входные и выходные переменные которого представлены совокупностью термов с прямоугольной формой функции принадлежности (четких термов). Данная система позволяет стабилизировать уровень нефти на отметке 2, 5 м с абсолютной погрешностью ±0, 2 м, а также повысить показатели качества подготовки нефтяной эмульсии на установке подготовки нефти.

Рассмотрено сокращение вариантов решения конвейерной задачи методом активных расписаний путем анализа предварительных расписаний с конфликтами и исключения их части без преобразования к бесконфликтным. Приведен список ряда конвейерных задач из нефтегазовой отрасли. Дано краткое описание программного интерфейса нижней оценки длины расписания.

В статье рассмотрены проблемы, возникающие при внедрении новых и эксплуатации имеющихся систем автоматического регулирования давления нефтеперекачивающих станций (НПС). Описан процесс моделирования оборудования и режимов работы НПС. Приведен анализ исторических данных технологических параметров. Выявлены возможные результаты в случае применения имитационной модели.

Статья посвящена разработке программно-информационного обеспечения организации технического обслуживания нефтегазопроводов. Показано, что алгоритм, используемый в работе, позволяет корректно решать поставленную задачу. Установлено, что с увеличением числа бригад наблюдаются резкое снижение потерь от простоев участков трубопровода и увеличение затрат на содержание бригад.

В статье проанализирован семиотический подход к автоматизации проектирования изотермических резервуаров. Рассмотрены характеристики предметной области проектирования. Введено понятие семиотической модели как средства описания предметной области. Описана гипотеза автоматизации решения проектных задач и средства ее реализации. Формально определена процедура автоматизации поиска проектных решений для каждого класса разрешимых в семиотической модели задач. Описана процедура автоматизации проектирования изотермических резервуаров средствами семиотического моделирования.

Рассматривается достаточно простой способ составления разностных уравнений для записи алгоритмов в ПЛК. Указывается четкий порядок составления разностных уравнений. Для иллюстрации предлагаемого способа приведены примеры составления разностных уравнений для трех типовых законов.

Вибрационная диагностика, основанная на измерении и анализе параметров вибрации оборудования, занимает особое место среди прочих методов оценки технического состояния нефтегазовых объектов. При этом интерпретация результатов обработки вибрационных сигналов является наиболее сложным этапом процесса диагностирования объектов. В статье представлены схемы формирования фазовых портретов на цифровом отображающем устройстве при решении задачи вибрационной диагностики насосно-компрессорного оборудования. Исследовано влияние погрешностей измерения и преобразования вибрационных сигналов на достоверность распознавания элементов изображения, размещенных на матричном отображающем устройстве. Рассмотрено решение оптимизационной задачи повышения достоверности распознавания изображения за счет минимизации вероятности ошибки первого рода. Приведен пример расчета погрешностей диагностики погружного электродвигателя методом фазовых портретов для различных дефектов, такие, как дисбаланс, несоосность валов, потеря жесткости опор роторного оборудования.

Методика оценки экономической эффективности геолого-технических мероприятий позволяет унифицировать критерии и способы обработки исходной геолого-промысловой информации для последующей оценки прогнозной и фактической экономической и технологической эффективности планируемых и проведенных геолого-технических мероприятий на скважинах.

В статье приводится пример определения режима вытеснения нефти на отдельном сложно построенном участке месторождения путем многоэтапного замера и анализа кривых падения и восстановления давления скважин.

В работе решена задача организации технического обслуживания и ремонта трубопроводов с применением алгоритма Дейкстры, позволяющего оптимизировать затраты на транспортировку ремонтных бригад и необходимого оборудования к месту ремонта и планового обслуживания путем выбора наикратчайшего пути до каждой точки маршрута, а также организовать обход элементов трубопроводной системы, исходя из критериев важности и необходимости работы.

В статье рассматривается метод линейной аппроксимации, предназначенный для обработки статистической информации по инвестиционному проекту. Даются краткая характеристика прикладного пакета обработки информации и основные статистические зависимости, на основе которых производится корректировка базы данных нормативных экономических показателей по вариантам разработки месторождений нефти и газа. Данный метод прост в использовании и является наиболее эффективным для получения значений экономических показателей и поправочных коэффициентов к нормативным показателям.

В статье рассмотрены принципы формирования требований к организации и методам построения оперативных интерфейсов для диспетчеров трубопроводных систем. Сформулированы функциональные требования к информационному обеспечению человеко-машинного интерфейса. Описаны методологии группировки информации на экранах дисплеев. Показана роль информационной модели объекта управления как основы структуризации фрагментов для представления состояния объекта управления. Описаны требования к видеограммам как основному виду представления информации о состоянии объекта управления. Определены принципы распределения информации при многоэкранном построении средств человеко-машинного управления. Описаны принципы размещения информации на экранах.

Для решения задачи оптимального планирования работы газодобывающего предприятия технологический комплекс – пласт, скважина, газосборная сеть, дожимная компрессорная станция (ДКС), установка комплексной подготовки газа (УКПГ), межпромысловый коллектор (МПК), головная компрессорная станция (ГКС), магистральный газопровод рассматривают как единую систему взаимосвязанных и взаимозависимых элементов.

При бурении одним долотом нового поколения разбуривается несколько разнородных пачек пород, буримость которых необходимо знать для уточнения параметров математической модели и определения оптимальных управляющих воздействий для следующего интервала бурения. Известные методы контроля буримости горных пород не соответствуют современному уровню автоматизации процесса бурения. Проведены исследования взаимосвязей механической скорости бурения с износом долота и начальной механической скорости бурения с управляющими воздействиями. Предложена методика сигнальной идентификации и автоматизированного бесконтактного контроля буримости горных пород в процессе углубления скважин на основе L-критерия и рекуррентного алгоритма кумулятивных сумм. Установлено, что начальная механическая скорость бурения, как показатель буримости, зависит от параметров режима бурения, диаметра долота и мощности на долоте. Получена обобщенная математическая модель. Для сигнальной идентификации буримости горных пород в реальном времени рекомендуется выбирать ту механическую скорость, которая определяется в начале бурения алмазным или незатупленным шарошечным долотом при бурении с оптимальными управляющими воздействиями. Это дает возможность определять связи показателей буримости с глубиной скважины, которые являются базой для текущей оптимизации процесса бурения. Разбиение горной породы на классы по буримости осуществляется с помощью нейронной сети.

Рассматривается возможность применения в забойной измерительной аппаратуре механических колебательных систем в процессе бурения глубоких скважин. Описывается устройство для измерения температуры на забое скважины. Представлена математическая модель датчика температуры, позволяющая рассчитывать элементы датчика применительно к параметрам канала связи забоя с устьем скважины.

В статье представлены результаты компьютерного моделирования доломитизации известняков подземными рассолами. Исследуется проблема изменения химического состава высокоминерализованных подземных рассолов и вмещающих их горных пород Восточной Сибири.

Усложнение процессов поиска, разведки и эксплуатации нефтегазовых месторождений вызывает закономерное развитие информационных технологий, применяемых в современных процессах анализа и моделирования нефтегазовых объектов, сопровождающееся постоянным ростом объемов и видов данных. Функциональность существующих систем управления данными в этих условиях оказывается недостаточной, в результате навигация, поиск и преобразование содержащейся в них информации становятся всё более затруднительными. Статья посвящена вопросам развития систем управления данными добывающих и научно-исследовательских нефтегазовых предприятий, формированию новых требований к ним и критериев оценки эффективности их функциональности в современных условиях.

В статье рассматриваются методические предпосылки создания проблемно-ориентированной базы знаний в логической системе для технико-экономической оценки месторождений нефти и газа. Показано, что решение вычислительных задач, относящихся к данной проблемной области, потребовало совершенно новых подходов к представлению и обработке информации с помощью компьютера. Благодаря новому направлению, базирующемуся на теории искусственного интеллекта, возможен переход от машинного представления процедур к машинному представлению экспертных знаний. Актуальным является то, что применяемые семантические сети позволяют вести осмысленный диалог человека с машиной, в результате чего возможно обучение пользователей с целью составления прикладных расчетных алгоритмов. Моделируемые алгоритмы, могут составлять поле возможных решений задачи и накапливаться в интеллектуальной системе в процессе ее функционирования.

Одним из способов ликвидации открытых нефтегазовых фонтанов является бурение специальной скважины. При этом возникает необходимость ее точного наведения на ствол пробуренной скважины. Построена структурная схема и описано функционирование составных блоков информационно-измерительной системы электромагнитного наведения скважин в процессе бурения. Рассматриваются перспективы использования разработанной информационно-измерительной системы при строительстве скважин.

Предложен новый подход к задаче оптимизации распределения разнородных ресурсов при реализации проекта разработки месторождений нефти и газа на основе генетического алгоритма. Показано, что решение этой многокритериальной задачи дискретного нечеткого математического программирования с нечеткими отношениями по обеспечению наибольшей конкурентоспособности компании возможно с помощью принципа Беллмана–Заде и генетического алгоритма поиска решения.

В статье рассматривается усовершенствованный алгоритм оценки и прогнозирования показателей надежности ГПА и САУ ГПА, использующий в качестве входных данных статистическую информацию по отказам. Алгоритм базируется на методах математической статистики, регрессионного анализа и дает возможность получить прогнозные оценки параметра потока отказов и наработки на отказ. Модифицированный алгоритм дополнен шагом по определению тренда в статистике отказов и позволяет рассчитать значение функции готовности. Анализируются результаты работы алгоритма, устанавливается расхождение между производственными данными о функционировании систем и техническими условиями на эксплуатацию данных систем.

Бурение наклонно направленных и горизонтальных скважин осуществляется с применением забойных телеметрических систем, в том числе с электромагнитным каналом связи. В статье рассматриваются результаты математического моделирования электромагнитного поля в массиве горных пород, возникающего при использовании этих систем. Оценено влияние различных параметров на величину принимаемого на поверхности сигнала. Проведен анализ скважинных экспериментов, выполненных на месторождениях Западной Сибири.

В статье описано устройство контроля положения оси скважины в пространстве, основанное на применении акустических четвертьволновых резонаторов, имеющих свойство подавлять внешние шумы на резонансных частотах. Резонансная частота акустических четвертьволновых резонаторов зависит от их геометрических размеров. Передачу акустического сигнала на поверхность предлагается выполнять по гидравлическому каналу, т. е. по буровому раствору.

Многие системы измерений количества и показателей качества нефти, газа и нефтепродуктов (СИКН, СИКГ и СИКНП) были введены в эксплуатацию более 10 лет назад. Поэтому значительная часть технологического оборудования, трубопроводов и средств измерений, используемых при изготовлении данных систем, подверглась сильному физическому износу, отдельные компоненты морально устарели. Кроме того, изменились требования госрегулирования в части организации и ведения учета жидких и газообразных углеводородов. В статье рассмотрен опыт реконструкции, модернизации и технического перевооружения систем измерения количества и показателей качества нефти и нефтепродуктов.

Информация, передаваемая по каналам телеметрических систем (ТМС), должна соответствовать протоколам пакетного информационного обмена. Однако требование к фиксированности длины пакетов телеметрической информации (ТМИ) ограничивает возможность оптимизации пропускной способности каналов ТМС. Представлен системный подход к моделированию подсистем обработки ТМИ на этапах оцифровки результатов контроля, формирования телеметрического кадра и пакетирования телеметрической информации. Показано, что сжатие данных возможно при адаптивном формировании оцифрованного результата контроля, размерность которого определяется старшим разрядом с "единичным" битом. Установлено, что для различных каналов с помехами существует оптимальное значение длины пакета с ТМИ, при котором минимизируются потери в скорости передачи информации, обусловленные стиранием искаженных пакетов. Ограничением на решение данной задачи является соотношение информационных и проверочных символов в пакете, которое регламентируется границей Варшамова–Гилберта.

В статье приведены анализ существующей волоконно-оптической линии связи, ее достоинство и недостатки, описан механизм искажения сигналов из-за вариации показателя преломления под действием эффекта Керра. Рассмотрены механизмы распространения по оптическому световоду двух волн с разными частотами, но с одинаковыми поляризациями и четырехволнового смешения. Отмечено, что полное понимание ограничений на характеристики оптических линий связи из-за нелинейных искажений по-прежнему остается предметом активных исследований.

Предлагается новый метод построения эмпирического уравнения характеристической кривой, который на практике для узлового анализа условий движения газожидкостной смеси в вертикальных лифтовых трубах позволит снизить объем массовых численных решений задач Коши для приближенного дифференциального уравнения Грея.

В статье приведена модель управления системой заводнения и отбором нефти многопластового объекта в системе скважина–ДНС (УПСВ) –УКПН–пласт, реализация которой позволяет значительно повысить эффективность системы, представленной большим фондом скважин и многопластовыми объектами. Предложенная концепция дает возможность оперативно регулировать текущее состояние системы заводнения и системы разработки в целом, так как действующая модель управления является достаточно универсальной и позволяет осуществить текущий контроль разработки объекта, причем отдельные ее части могут быть и саморегулируемыми.

В статье описываются принципы создания имитационных приложений для анализа и исследования производственных процессов и технологий на предприятиях нефтехимического комплекса. Формулируются концепции, функциональная и информационная структура приложения, перечень типовых элементарных блоков модели и методика построения типового имитационного приложения для исследования промышленного предприятия.

К работе технологических объектов, используемых в информационных системах обработки в нефтяной и газовой промышленности, предъявляются жесткие требования, связанные со спецификой работы указанных объектов. В статье рассматриваются метод обеспечения минимального времени обнаружения возгорания, фиксации перепада давления и снижение стоимости систем сбора и обработки информации. Суть метода заключается в увеличении помехоустойчивости приемных устройств, используемых в блоке сбора и обработки информации СИКН. Повышение помехоустойчивости достигается за счет использования амплитудно-частотного преобразователя и решающего устройства по Д. Слепяну.

В статье рассмотрена проблема метрологического обеспечения повсеместно внедряемых сепарационных измерительных установок, соответствующих метрологическим требованиям ГОСТ Р 8. 615-2005, как средств измерения количества извлекаемых из недр нефти и нефтяного газа. На примере первичного эталона ГЭТ 195-2011 показано, что существующие эталоны, функционирующие на средах-заменителях (вода + нефтепродукт + воздух), не обеспечивают достоверность оценок метрологических характеристик испытываемых сепарационных установок измерения количества извлекаемых из недр сырой нефти и нефтяного (попутного) газа. На основе анализа опыта испытаний одного из средств измерений на эталоне ГЭТ 195-2011 представлены технические и метрологические недостатки эталона, не позволяющие использовать его как средство сличения при испытании сепарационных средств измерений количества нефти.

В статье рассматривается основа применения теории моделирования для проведения экспериментальных работ. Изучены напряженно-деформированные характеристики полимерных композитных материалов различных марок и конструкций.

В статье рассматривается программное обеспечение, позволяющее осуществить автоматизированный синтез систем противоаварийной защиты. Синтез можно выполнить двумя методами: методом обеспечения заданных приемлемых частот возникновения опасных последствий; методом минимизации затрат на обеспечение безопасности в течение всего жизненного цикла системы. Программное обеспечение позволяет также рассчитать основные показатели безопасности разработанной системы противоаварийной защиты.

Для защиты продуктопровода от несанкционированных врезок/действий необходима автоматизированная система мониторинга. Для данной системы необходимо использовать определенный алгоритм регистрации сигналов с датчиков обнаружения (геофонов).

Приведен анализ и тенденции развития IT-технологий и услуг в центрах обработки данных. Представлены характеристики и возможности программных продуктов функционирующих корпоративных и коммерческих data-центров. Показаны направления программно-аппаратного наполнения и методология организации облачных вычислений для различных категорий пользователей IT-технологий в топливно-энергетическом комплексе.

В статье рассмотрены результаты анализа процессов оперативной деятельности человека-оператора при автоматизированном управлении системами энергоснабжения магистральных нефтепроводов. Определена структура функций оперативной деятельности человека-оператора. Показана роль мысленной модели оперативно-диспетчерской деятельности как основы для машинного моделирования процессов интеллектуальной поддержки принятия решений в реальном времени. Описаны этапы и фазы процесса принятия решений как основы для построения компьютерных функций интеллектуальной поддержки принятия решений. Выделены и структурированы модели и процессы, имитирующие оперативную деятельность человека-оператора. Показаны принципы компьютерной генерации управляющих решений для нештатных ситуаций, требующих принятия управляющих решений.

Показано применение откалиброванных на государственном первичном эталоне критических сопел из состава рабочих эталонов (поверочных установок) для передачи единицы расхода подчиненным средствам измерений – расходомерам и счетчикам газа.

В учебном издании рассматриваются программа создания презентаций MS Power Point, система управления базами данных Microsoft Access, язык разметки гипертекста HTML, справочно-правовая система Консультант Плюс, позволяющие на доступном уровне освоить технологию оформления презентаций, создания и редактирования баз данных, работу с web- страницами, поиск информации в справочно-правовых системах. Практикум содержит 15 лабораторных работ. Предназначен для студен­тов, обучающихся по программе среднего профессионального образования специальности 40.02.01 Право и организация социального обеспечения, а также для всех желающих освоить основные приемы работы с компьютер­ными программными продуктами.

В пособии раскрываются теоретические и практические основы использования системы обработки данных «1С: Предприятие», системы управления предприятием «БЭСТ – 5», проблемно-ориентированных информационных систем БЭСТ – маркетинг, БЭСТ – Ф (система финансового анализа), систем поддержки принятия управленческих решений Deductor Studio и SAS Enterprise Guide, SAS Enterprise Miner, системы автоматизации делопроизводства и электронного документооборота «Дело». Конкретные практические вопросы рассматриваются с учетом отраслевой направленности. В заданиях представлены исходные данные и последовательность их выполнения с иллюстрациями.

Приведен проект автоматизированной системы оценивания качества программных средств по нотации UML, представляющий статическую модель проекта автоматизированной системы для реализации метода интегральной оценки качества программных средств и их компонентов на различных этапах жизненного цикла путем создания 4-уровневой иерархической модели для каждого фактора качества в соответствии со стандартом РФ ГОСТ 28195–99 «Оценка качества программных средств. Общие положения». Модель представляет структуру системы, отображающую варианты использования, интерфейсы, классы и отношения между ними. Статическая модель включает описание диаграмм вариантов использования следующих модулей системы: работа со справочниками, создание проекта по оценке качества, оценивание качества программного средства, работа с документами и отчетами по проектам оценки качества программных средств и отношений с внешними классами (пользователем, серверной базой данных OKPS.mdf, текстовым файлом и редактором) посредством соответствующих интерфейсов. Спроектированная статическая модель является спецификацией функционального назначения автоматизированной системы по оценке качества программного обеспечения. В перспективе развития модель проекта автоматизированной системы по оценке качества программных средств будет расширена динамической моделью (диаграммами активности, состояний, взаимодействия вариантов использования), описывающей поведение объектов, их методы, взаимодействие и связи между ними, а также процессы переходов состояний компонентов, и диаграммами логического и физического размещения, отображающими размещение компонентов на технических устройствах проектируемой системы. На основании проекта будет разработана автоматизированная система в объектно-ориентированной среде разработки Visual Studio 2008 на языке программирования С#. Применение автоматизированной системы обеспечит возможность хранения, обработки и поиска результатов оценивания качества программных средств для разных стадий их жизненного цикла, позволит формировать отчеты и документацию по проектам.

Учебное издание содержит теоретический материал и задания для лабораторных работ и практических занятий. Методические указания содержат инструкции последовательного выполнения заданий расчетно-графических работ, что позволит обучающимся освоить основные команды системы моделирования КОМПАС-3D.

В монографии изложены теоретические и методологические положения исследования и моделирования процессов таможенного контроля. Рассмотрены общие принципы и методология имитационного моделирования. Определены цели, задачи и особенности имитационного моделирования процессов таможенного контроля. Особое внимание уделяется вопросам создания и применения инструментальных средств имитационного моделирования – специализированной системе имитационного моделирования процессов таможенного контроля.

В работе с позиции таможенного и информационного права на основе новейшего законодательства, материалов практики деятельности субъектов таможенных правоотношений осуществлено комплексное исследование проблемы правового регулирования таможенного декларирования в электронной форме в его развитии.

Монография посвящена анализу актуальных вопросов, касающихся экономических аспектов информатизации деятельности государственных органов на примере Федеральной таможенной службы. Представлена методология экономической оценки информационных продуктов и услуг. На базе проведенных исследований рассмотрены вопросы совершенствования механизма закупок программных средств и оптимизации затрат на защиту информации для таможенных органов.

Монография кандидата социологических наук Е.Ю. Митрохиной посвящена анализу проблем информационной безопасности личности в 90-е годы XX века.

В монографии излагаются концептуальные, методические, организационные положения по реализации межведомственного информационного взаимодействия в целях повышения эффективности реализации контрольных функций, осуществляемых таможенными органами.

В монографии изложена методология математического моделирования современных технологий таможенного контроля товаров и транспортных средств в автомобильных пунктах пропуска. Основой методов моделирования стала теория систем массового обслуживания.

В монографии рассматриваются способы, меры и средства защиты информационных систем и ресурсов таможенных органов, основы организации проведения компьютерно-технических экспертиз и следственных действий в сфере компьютерных технологий, а также современное состояние законодательства России в области защиты информации. Поскольку существующий в настоящее время материал, посвященный особенностям применения информационных технологий и защите информации и необходимый для специалистов правоохранительной сферы, не систематизирован, противоречив, находится в разных источниках, что вызывает затруднения в его поиске, в монографии сделана попытка дополнить и систематизировать информацию в соответствии с современным состоянием развития средств вычислительной техники и программного обеспечения.