СИСТЕМА ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ ДЛЯ управління відпрацюванням породоруйнівного інструменту стираючої дії в ПРОЦЕСІ БУРІННЯ : СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДЛЯ управления отработкой породоразрушающего инструмента стирающего действия в ПРОЦЕССЕ БУРЕНИЯ

Краткое описание

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу

 

На правах рукопису

ЧИГУР Людмила Ярославівна

УДК 681.518:622.248:004.89

СИСТЕМА ПІДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ РІШЕНЬ ДЛЯ управління відпрацюванням породоруйнівного інструменту стираючої дії в ПРОЦЕСІ БУРІННЯ

05.13.07 – автоматизація процесів керування

дисертація на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

                                                                     

 

Науковий керівник

Семенцов Георгій Никифорович

доктор технічних наук, професор

 

Івано-Франківськ - 2012

зміст

ВСТУП.................................................................................................................................5

РОЗДІЛ 1

АНАЛІЗ ІСНУЮЧИХ ПІДХОДІВ ДО ПРОБЛЕМИ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ТА

КОНТРОЛЮ ВІДПРАЦЮВАННЯ ДОЛІТ В ПРОЦЕСІ БУРІННЯ

НАФТОВИХ І ГАЗОВИХ СВЕРДЛОВИН.................................................................12

1.1 Характеристика процесу буріння як об’єкта керування..........................................12

1.2 Характеристика полікристалічних бурових доліт нового покоління.....................14

1.3 Місце задачі керування відпрацюванням доліт в структурі

        адаптивної системи керування.................................................................................18

1.4 Показники ефективності роботи доліт на вибої свердловини................................21

1.5 Аналіз робіт в області розроблення критеріїв відпрацювання бурових доліт......29

1.6 Способи практичної реалізації критеріїв відпрацювання бурових доліт...............35

1.7 Вибір і обґрунтування напряму досліджень.............................................................43

РОЗДІЛ 2

ТЕОРЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ МЕТОДУ АВТОМАТИЧНОГО

КОНТРОЛЮ ВІДПРАЦЮВАННЯ БЕЗОПОРНИХ БУРОВИХ

ДОЛІТ ТИПУ PDC..........................................................................................................45

2.1 Розроблення інформаційної моделі контролю відпрацювання

       бурових  доліт типу PDC............................................................................................45

2.1.1 Постановка задачі.....................................................................................................45

2.1.2 Математична модель процесу зношення бурових доліт з

         алмазним оснащенням..............................................................................................48

2.1.3 Розроблення інформаційної моделі і критерію

   прийняття рішень............................................................................................................51

 2.2 Теоретичне обгрунтування математичної моделі для адекватної

       ідентифікації взаємозв’язків параметрів режиму з показниками процесу

       буріння нафтових і газових свердловин...................................................................75

2.3  Визначення методу розпізнавання образів для ідентифікації................................77

2.4 Висновки до розділу 2.................................................................................................84

РОЗДІЛ 3

Теоретичні дослідження щодо розроблення нового

методу ідентифікації та контролю відпрацювання

доліт в процесі буріння свердловини....................................................85

3.1 Вибір методу аналізу часових рядів для вирішення

      задачі контролю відпрацювання доліт типу PDC.....................................................85

3.2 Визначення частоти контролю технологічних

      параметрів за динамічними характеристиками процесу буріння...........................89

3.3 Аналіз залежностей частоти дискретного контролю відхилень

      технологічних параметрів процесу буріння за межі норми від

      ширини зони нормальних значень і ймовірності виходу

      контрольованого параметру із цієї зони....................................................................93

3.4 Обґрунтування вибору контрольованих параметрів для захисту

      бурового долота  типу PDC від технічних відмов..................................................103

3.5 Синтез критичного закону ідентифікації, контролю і

      керування процесом відпрацювання доліт типу PDC............................................106

3.6 Висновки до розділу 3...............................................................................................113

РОЗДІЛ 4

РОЗРОБКА і апробація НЕЙРОМЕРЕЖЕВОГО АЛГОРИМТУ ІДЕНТИФІКАЦІЇ ЗНОШЕННЯ ДОЛіТ типу PDC В УМОВАХ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ процесу буріння............................................................114

4.1 Особливості контролю технічного стану озброєння долота типу PDC за умов

      апріорної та поточної невизначеності.....................................................................114

4.2 Розробка нейронної мережі оцінки зношення озброєння долота типу PDC на   

      завершальному етапі його роботи в свердловині...................................................119

 4.3 Імітаційне моделювання розробленого нейромережевого алгоритму

       ідентифікації зношення долота...............................................................................124

4.4 Аналіз сучасних систем контролю і керування процесом буріння

      свердловин..................................................................................................................127

4.5 Розробка структури системи підтримки прийняття рішень для управління

      відпрацюванням породоруйнівного інструменту...................................................131

4.6 Висновки до розділу 4...............................................................................................133

ВИСНОВКИ....................................................................................................................134

Список використаних джерел...................................................................136

додатки.......................................................................................................................151

ВСТУП

Актуальність теми. Задача управління відпрацюванням бурових доліт є підзадачею загальної проблеми оптимального керування процесом буріння нафтових і газових свердловин, зокрема буровими долотами нового покоління стираючої дії – полікристалічними алмазними долотами типу PDC (Polycrystalline Diamond Cutter). Переваги цих доліт пояснюються тим, що проходка на одне таке долото досягає 6000 м., в результаті чого одним долотом розбурюється декілька шарів різнорідних гірських порід. Проте невирішеною залишається задача визначення моменту підйому долота для заміни на завершальному етапі його відпрацювання. Це зумовлено тим, що процес відпрацювання доліт PDC відбувається під впливом різного типу завад за умов дефіциту апріорної та поточної інформації щодо параметрів об’єкта керування та його структури, а сам процес буріння є невідтворюваним нелінійним стохастичним й таким, що розвивається в часі.

На зміни закономірностей показників відпрацювання доліт PDC в часі впливають усі фактори, що складають систему «долто-вибій», параметри режиму буріння, а також складне сполучення усіх видів його зношення – абразивного, теплового, корозійного та  ін. Контактними методами ці показники визначити неможливо. Методи непрямого визначення показників відпрацювання озброєння доліт, попри свою перспективність, не отримали належного розвитку в автоматизованих системах керування процесом буріння свердловин у зв’язку із складністю динамічного аналізу даних із великою вхідною розмірністю та невизначеністю за умов послідовного надходження спостережень.

У зв’язку з цим актуальною є науково-прикладна задача розробки системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень про управління процесом відпрацювання бурових доліт стираючої дії типу PDC в складі автоматизованої системи керування режимами буріння на основі методу динамічного інтелектуального аналізу нестаціонарних сигналів про процес відпрацювання полікристалічних доліт з використанням штучних нейронних мереж, здатних функціонувати за умов апріорної та поточної невизначеності щодо структури та параметрів об’єкта та забезпечувати ефективну обробку часових рядів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відповідності з основним науковим напрямком діяльності кафедри автоматизації технологічних процесів та моніторингу в екології Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу (ІФНТУНГ). Тематика роботи є частиною планових науково-дослідних робіт із розвитку нафтогазового комплексу України та базується на результатах держбюджетних тем Д4-01-Ф «Наукові основи контролю, управління і екологічного моніторингу об’єктами нафтового комплексу України» (ДР №0101U001664), «Автоматизоване управління технологічними процесами буріння, видобування, транспортування, збереження і переробки нафти і газу» (затв. Науковою радою ІФНТУНГ 04.10.2004, пр №8), «Синтез комп’ютерних систем та розробка програмного забезпечення для об’єктів нафтогазового комплексу» (ДР №0111U005890).

У рамках зазначених тем автором безпосередньо було виконано розділи робіт із розроблення інтелектуальної системи підтримки прийняття рішень для управління відпрацюванням породоруйнівного інструменту стираючої дії.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності процесу буріння нафтових і газових свердловин за рахунок оптимального відпрацювання доліт на вибої свердловини, що досягається розробкою системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень для управління відпрацюванням породоруйнівного інструменту стираючої дії в умовах невизначеності процесу буріння.

Досягнення поставленої мети здійснюється розв’язанням таких основних задач:

·      комплексний аналіз сучасних методів управління відпрацюванням доліт і вибір структури моделі, методу і критерію оцінювання, призначених для вирішення задачі ідентифікації та контролю відпрацювання бурових доліт за умов невизначеності процесу буріння;

·      встановлення взаємозв’язків коефіцієнта механічної ефективності долота як показника відпрацювання доліт з керувальними діями та розробка інтелектуального методу і алгоритму оперативної ідентифікації  відпрацювання бурових доліт стираючої дії типу PDC на завершальному етапі їх роботи;

·      дослідження статистичних характеристик коефіцієнту механічної ефективності долота як часової послідовності, що спостерігається в процесі буріння свердловини;

·      встановлення періодичності контролю відхилень коефіцієнта механічної ефективності долота та зв’язків її з шириною зони нормальних значень для різних ймовірностей виходу контрольованого параметру з цієї зони;

·      удосконалення підходу до автоматизації процесів управління відпрацюванням доліт на базі нейромережевого методу і вибір архітектури для відновлення коефіцієнта механічної ефективності долота в реальному часі, проведення імітаційного моделювання розроблених моделей і методів;

·      удосконалення структури системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень для управління відпрацюванням породоруйнівного інструменту стираючої дії типу PDC в процесі буріння на основі запропонованих моделей і методів.

Об’єктом дослідження є технологічний процес буріння нафтових і газових свердловин породоруйнівним інструментом стираючої дії, що функціонує за умов апріорі невідомих збурень.

Предметом дослідження є методи підтримки прийняття рішень під час управління процесом відпрацювання породоруйнівного інструменту стираючої дії типу PDC на засадах штучного інтелекту.

Методи дослідження: теорія спектрально-кореляційного аналізу і обробки сигналів – для аналізу закономірностей і залежностей між коефіцієнтом ефективності долота і показниками процесу буріння; методи ідентифікації систем – для моделювання об’єкта керування на основі вхідних і вихідних даних про процес відпрацювання доліт; методи системного аналізу – для структурної декомпозиції системи; теорія штучних нейронних мереж – для синтезу методу виявлення відпрацювання доліт типу PDC в реальному часі; методи теорії автоматичного керування – для розробки системи та алгоритму її функціонування; методи імітаційного моделювання – для тестування розробленої системи на ЕОМ. 

         Наукова новизна одержаних результатів. Вперше:

-        на основі встановлених зв’язків коефіцієнта механічної ефективності долота з керувальними діями процесу буріння нафтових і газових свердловин як об’єкта керування, розроблено метод автоматизованого контролю відпрацювання доліт для виявлення їх критичного зносу на завершальному етапі роботи інтелектуальними методами оперативної ідентифікації, що дозволяє підвищити надійність управління відпрацюванням породоруйнівного інструменту стираючої дії, знизити аварійність процесу буріння;

-        на основі аналізу статистичних характеристик коефіцієнту механічної ефективності долота доведено, що контрольований процес є стаціонарним, ергодичним і має нормальний закон розподілу на стадії нормальної експлуатації долота, що дає змогу на початку катастрофічного зношення долота, коли контрольований процес змінює свої характеристики, забезпечити з використанням розробленої інформаційної моделі діагностування даного об’єкта в процесі його функціонування, запобігти його передчасному підйому і перетримці та забезпечити безаварійну проводку свердловини і підвищити техніко-економічні показники буріння;

-        встановлено зв’язки періодичності оперативного контролю відпрацювання бурових  доліт типу PDC з шириною зони нормальних значень і ймовірністю виходу контрольованого параметру з цієї зони, що дало змогу розробити ефективний критерій, а на його основі – алгоритм автоматизованого контролю відпрацювання доліт типу PDC в реальному часі і дозволяє вибрати оптимальний період автоматизованого дискретного контролю.

         Удосконалено:

-        підхід до автоматизації процесу управління відпрацюванням породоруйнівного інструменту стираючої дії в умовах апріорної і поточної невизначеності щодо структури і параметрів об’єкта шляхом доповнень існуючих локальних систем автоматизованого керування режимами буріння підсистемою нейромережевої ідентифікації, побудованої на основі мережі Кохонена та мережі прямого поширення, які дозволяють періодично контролювати технічний стан долота і розпізнавати його основні стани – «працездатний», «непрацездатний», «передаварійний», «невизначений»;  

-        на основі запропонованих моделей і методів структуру системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень для управління відпрацюванням породоруйнівного інструменту стираючої дії типу PDC, яка підвищує надійність і вірогідність процесу прийняття рішень і може бути реалізована на базі сучасних промислових систем контролю і керування процесом буріння нафтових і газових свердловин.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені в дисертаційній роботі моделі, метод, а також алгоритмічне забезпечення дають змогу вирішувати задачу підтримки прийняття рішень для управління відпрацюванням бурових доліт типу PDC в процесі буріння нафтових і газових свердловин. Одержані результати є базою для розробки технічних рішень, спрямованих на підвищення ефективності автоматизованого керування процесом буріння, які прийняті до впровадження в Прикарпатському УБР ПАТ «Укрнафта» (акт впровадження від 03.12.2012р.). 

Окремі розділи дисертаційної роботи використовуються в навчальному процесі ІФНТУНГ на кафедрі автоматизації технологічних процесів і моніторингу в екології при підготовці і читанні курсу «Автоматизація технологічних процесів в нафтовій і газовій промисловості» для студентів спеціальності 7.050202 – автоматизоване управління технологічними процесами (акт впровадження від 03.12.2012р.).

Особистий внесок здобувача. Всі наукові результати та положення дисертаційної роботи одержані автором особисто. У роботах, написаних із співавторами, здобувачеві належать такі результати: запропоновано ідею використання нейромережі для оцінки технічного стану породоруйнівного інструменту [82]; розроблено методологію нечіткого контролю технічного стану алмазних доліт при бурінні свердловин електробурами [83]; розроблено інформаційну модель для ідентифікації та контролю технічного стану озброєння доліт нового покоління [85]; розроблено математичну модель процесу буріння нафтових і газових свердловин долотами нового покоління [86]; здійснено аналіз і обґрунтування прийняття рішень про момент логічного завершення рейсу долота PDC [87]; обґрунтовано формально-логічний підхід при використанні нейронної мережі Хеммінга для розпізнавання образів у бурінні  [92]; побудовано формальний підходу до автоматизованого контролю технічного стану алмазного породоруйнівного інструменту при бурінні свердловин на нафту і газ [93]; розроблено структуру мультиплікативної математичної моделі процесу буріння свердловини полікристалічними долотами нового покоління [96]; розроблено загальну структуру адаптивної системи оптимального керування процесом буріння нафтогазових і газових свердловин [98]; запропоновано методологію підходу до структурного синтезу пристрою контролю технічного стану бурових доліт нового покоління типу [101].

Апробація результатів дисертації. Основні теоретичні та практичні результати дисертаційної роботи доповідалися і обговорювалися на: розширеному науковому семінарі кафедри автоматизації технологічних процесів та моніторингу в екології Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу (2012 р.); міжнародній конференції «Автоматика - 2012», (Київ, 2012); міжнародній конференції «Vedecky prumysl evropskeho kontinentu - 2011», (Прага, 2011); міжнародній науково-практичній конференції «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте 2011», (Одеса, 2011); міжнародній конференції «Наукові дослідження та їх практичне застосування. Сучасний стан та їх шляхи розвитку 2010», (Одеса, 2010); міжнародній науково-практичній конференції «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте 2010», (Одеса, 2010); міжнародній конференції з автоматичного управління «Автоматика - 2010», (Харків, 2010); міжнародній науково-практичній конференції «Современные направления теоретических и прикладных исследований 2010», (Одеса, 2010); міжнародній науково-практичній конференції «Naukowa mysl informacyjnego wieku - 2010», (Перемишль, 2009); міжнародній науково-практичній конференції «Динаміка наукових досліджень 2004», (Дніпропетровськ, 2004); міжнародні конференції «Fuzzy Colloquium 2004», (Ціттау, 2004); міжнародній науково-практичній конференції «Інтелектуальні системи прийняття рішень та інформаційні технології», (Чернівці, 2004); міжнародній науково-практичній конференції «Наука і освіта 2004», (Дніпропетровськ, 2004); міжнародній науково-практичній конференції «Україна наукова 2003»,  (Дніпропетровськ, 2003).

         Публікації. Основні положення дисертаційної роботи викладено у 24 публікаціях, у тому числі у 9 статтях (із них 2 одноосібних) у фахових наукових виданнях України та 15 публікаціях (із них 2 одноосібних) за матеріалами Міжнародних та всеукраїнських науково-практичних конференцій.

         Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається із вступу, 4 розділів, висновків, додатків та списку використаних джерел. Повний обсяг дисертації складає 187 сторінок, із них 135 сторінок основного тексту, що містить 42 рисунки і 8 таблиць та 2 додатки на 37 сторінках. Список використаних джерел із 135 найменувань на 15 сторінках.

Список литературы

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення науково-прикладної задачі, що полягає у вдосконаленні системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень під час керування відпрацюванням бурових доліт нового покоління типу PDC, яка призначена для оптимізації управління процесом буріння нафтових і газових свердловин з урахуванням збільшення ресурсу бурових доліт нового покоління.

1. Проведений аналіз проблеми ідентифікації та контролю відпрацювання доліт типу PDC з метою підвищення ефективності автоматизованого управління процесом буріння свердловин на нафту і газ виявив, що відомі рішення, які базуються на емпіричних моделях, мають обмежене застосування, оскільки в більшості призначені для шарошкових доліт традиційних типів, та не враховують різноманітність геолого-технологічних умов, в яких може перебувати долото під час буріння. Тому особливої уваги заслуговує ідея застосування для вирішення задачі управління відпрацюванням доліт типу PDC обчислювального інтелекту, що базуються на штучних нейронних мережах.

2. На основі експериментальних даних виконано дослідження взаємозв’язків коефіцієнта механічної ефективності долота з керувальними діями, аналіз інформаційних властивостей процесу буріння нафтових і газових свердловин долотами типу PDC з врахуванням його нестаціонарності і нелінійності. Показано, що джерелом інформації про стан озброєння долота на вибої свердловини є поточна інформація про процес поглиблення свердловини, який характеризується механічною швидкістю проходки, моментом на долоті, осьовим зусиллям на долото та швидкістю його обертання. Встановлено, що при постійних параметрах режиму буріння зміна основних показників в часі є випадковими ергодичними процесами, а на завершальному етапі роботи долота процес його відпрацювання стає нелінійним нестаціонарним (розвивається в часі) і відбувається за умов апріорної та поточної невизначеності, що дає змогу вирішити задачу ідентифікації та контролю відпрацювання долота інтелектуальними методами оперативної ідентифікації. 

3. Вперше на основі аналізу статистичних характеристик коефіцієнта механічної ефективності долота розроблено інформаційну модель контролю відпрацювання бурових  доліт типу PDC, яка відображає причинно-наслідкові зв’язки технологічних параметрів із змінами технічного стану озброєння долота. Це дало змогу сформулювати ефективний критерій контролю зношення долота під час роботи на вибої свердловини, який дозволяє оцінити якість відпрацювання долота типу PDC, запобігти його передчасному підйому і перетримці, що забезпечує безаварійну проводку свердловини та підвищує техніко-економічні показники буріння.

4. На основі аналізу залежності частоти дискретного контролю відхилень показника механічної ефективності долота за межі норми від ширини зони нормальних значень і ймовірності виходу контрольованого параметру із цієї зони встановлено нелінійні взаємозв’язки та побудовано графіки залежностей інтервалів часу дискретного контролю механічної ефективності долота від заданої ймовірності контролю для різних значень показників, що дозволяє вибирати оптимальну періодичність автоматизованого дискретного контролю в режимі реального часу.

         5. Удосконалено підхід до автоматизації процесу управління відпрацюванням породоруйнівного інструменту стираючої дії в умовах апріорної і поточної невизначеності процесу буріння шляхом доповнення існуючих локальних систем автоматизованого керування режимами буріння підсистемою нейромережевої ідентифікації, побудованої на основі нейромережі Кохонена та мережі прямого поширення, яка дозволяє періодично контролювати технічний стан долота і на основі застосування методів кластерного аналізу розпізнавати основні стани, в яких може працювати долото: «працездатний», «непрацездатний», «передаварійний», «невизначений».

6. Розроблено нову структуру та алгоритм функціонування системи інтелектуальної підтримки прийняття рішень для управління відпрацюванням алмазних доліт типу PDC в процесі поглиблення свердловини на основі процедури нейромережевої ідентифікації, яка реалізована з використанням промислової системи контролю і управління процесом буріння типу СКУБ-М2, де керувальні дії визначаються як розв’язок задачі оптимізації за узагальненим критерієм, що дозволяє забезпечити високу ефективність процесу прийняття рішень.

Отримані результати прийняті до впровадження Прикарпатським УБР ПАТ «Укрнафта» НАК «Нафтогаз України», а також застосовуються у навчальному процесі Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу, що підтверджено відповідними актами впровадження.

Список використаних джерел

1.             Про схвалення Енергетичної стратегії України на період до 2030 року: від 15.03.2006. №145-р/ Розпорядження кабінету міністрів України – Режим доступу: http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws/main.cgi?nreg=145-2006-%F0.

2.             Халявко М.П. Нафтогазовий комплекс України. Напрямки реалізації основних положень Енергетичної стратегії до 2030 року/  М.П.Халявко// Хімічна промисловість України - 2007. - №2 - С. 3 – 10. 

3.             Драганчук О.Т. Аналіз відпрацювання доліт PDC на родовищах України і світу/ О.Т. Драганчук, Т.О. Пригоровська // Нафтогазова енергетика – №4 – 2008. – С. 11–15.

4.             Автоматизація технологічних процесів у нафтовій і газовій промисловисті / [Г.Н. Семенцов, Я.Р. Когуч, Я.В. Куровець, М.М. Дранчук] – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2009. – 300 с.

5.             Горбійчук М.І. Оптимізація процесу буріння глибоких свердловин/ М.І. Горбійчук, Г.Н. Семенцов. –  Івано-Франківськ: Факел, 2003 – 493 с.

6.             Палагушкин В.А. Скважинная система как сложный объект управления/ В.А. Палагушкин, П.Н. Чариков // Проблемы нефтегазового комплекса Росии – УФА: УНИ. – 1998 – C. 38 – 42.

7.             Бессон А. Новый взгляд на режущие элементы буровых долот/ А. Бессон, Б.Берр, С. Диллард, Э. Дрейк, Б. Айви, К. Айви, Р. Смитт, Г. Уотсон// Нефтегазовое обозрение. Том 7. – 2002. –  №2. – С. 4-31.

8.             Методические указания по применению статических методов в бурении нефтяных и газовых скважин: составители А.Х. Мирзаджанзаде, А.Г. Аветисов, А.И. Булатов, В.И. Крилов, А.С.Макарян. – М.: Мин-во нефтяной промышлености, 1983. – 315 с.

9.              Семенцов Г.Н. Оптимальное управление процессом бурения нефтяных и газовых скважин: автореф. на здобуття наук. ступеня докт. техн. наук: спец. 05.13.07 ­– Автоматизация технологических процессов и производств (промышленость) / Г.Н. Семенцов – М., 1990 – 44 с.

10.         Кацман Ф.М. Состояние и направление компьютеризации бурения в США. / Ф.М. Кацман, В.Г. Беликов, Ш.М. Смотрицкий // Обзорная информация – М.: ВНИИОЭНГ. – 1990. – 39 с.

11.         Пат. 2174596 Российская Федерация МПК 7 Е21 В 44/00 Способ регулирования условий бурения, влияющих на режим эксплуатации бура. /Смит Ли Морган (US), Голдман Виллям Э. (US), заявитель и патентообладатель Дрессер Индастриз, Инк. (US) – №98119444/03; заявл. 1997.03.21, опубл. 2001.10.10.

12.         А.с. 1102906 СССР МКИ Е21 В.45/00 Устройство для определения границ залегания горных пород различной буримости и износа алмазной коронки / А.Е. Козловский, В.М. Питерский, Е.И. Павлов, А.А. Сотников (СССР),  – №95 18053/22-03, заявл. 03.12.82, опубл. 15.07.84, Бюл. №26.

13.         Шагеев А.Ф. Автоматизированный мониторинг процессов обработки скважин – первая ступень интеллектуальных систем управления / А.Ф. Шагеев, А.М. Тимушева, Л.Н. Шагаева, А.С. Гришин // Нефтяное хозяйство – 2000. – №11. – С. 48-49.

14.         А.с. 1231946 СССР МКИ Е21 В 44/00 Способ  регулирования процесса бурения / В.А. Брашников, Е.Г. Иванов (СССР)  – №3762630/03, заявл. 1984.05.08, опубл. 1995.11.27.

15.         Пат 2021499 Российская Федерация МПК Е21 В45/00 Система управления процессом бурения Сахарова А.В. / Сахаров А.В., заявитель и патентообладатель Сахаров А.В. – №4775523/03, заявл. 1992.11.27, опубл. 1994.10.15.

16.         А.с. 1102906 СССР МКИ Е21 В45/00 Устройство для определения границ залегания горных пород разной буримости и износа алмазной коронки / Е.А. Козловский, Е.И. Павлов, А.А. Сотников (СССР) – №3518053/22-03, заявл. 1982.12.03, опубл. 15.07.84, Бюл №26.

17.         Середа Н.Г. Бурение нефтяных и газовых скважин / Н.Г. Середа, Е.М. Соловьев // М.: Недра. – 1974. – 456 с.

18.         Яремійчук Р.С., Байдюк Б.В. Напрямок створення української технології спорудження свердловин, конкурентноспроможної на світовому рівні // Нафтова і газова промисловість. – 1997. – №4. – С. 17-18.

19.         Яремичук Р.С., Рейхерт А.А. Бурение стволов большого диаметра. – М.: Недра, 1977. – 174 с.

20.         Куликовский Л.Ф., Ушмаев В.И. Информационно-измерительные системы для управления процессом бурения. – М.: Недра, 1972. – 105 с.

21.         Информационно-измерительная техника для управления процессом бурения / [Куликовский Л.Ф., Белоусов В.М., Грачев Ю.В. и др.]; под ред. Л.Ф. Кулиновского – Куйбышев: Куйбышевское книжное издательство – 1969 – 128 с.

22.         Binghem M.G. A new approach to interpreting rock drillability / M.G. Binghem // Oil and Gas J, 1994.v. 63, №44-52. – 127 p. 

23.         Murphy Don. What factors affect drilling rate / D. Murphy // Oil and Gas J, 1999. v 67. – №7. – P. 74-76.

24.         Семенцов Г.Н. Автоматизація процесу буріння глибоких свердловин / Г.Н. Семенцов. Навч. пос.ч. І, // Івано-Франківськ: ІФДТУНГ. – 1998 – 101 с.

25.         Бревдо Г.Д. Проектирование режима бурения / Г.Д. Бревдо // М.: Недра – 1988 – 200 с.

26.         Mauer W.C. How buttonhole pressure affects penetration rate / W.C. Mauer // Oil and Gas J, 1996. v 64. – №2. – P. 61-65.

27.         Ситников Н.Б. Моделирование и оптимизация процесса бурения геологоразведочных скважин: автореф. дис. на соискание уч. степени докт. техн. наук: спец. 05.13.07 ­– Автоматизация технологических процессов и производств (промышленость) / Н.Б. Ситников – Екатеринбург, 2000. – 41 с. 

28.         Марин В.Б. Актуальні проблеми тришарошкових доліт / В.Б. Марин, Є.І. Крижанівський, В.Є. Довжак, Р.Й. Гук // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ – 2003. – Вип. №2 (7). – С. 109-113.

29.            Система технологического контроля бурения Контур-2 /ООО НПП «Геосфера». – Тверь, 2008 – 20 с. Режим доступу: http://www.geosferatver.ru/control/kontur-2/kontur-2.php

30.         Семенцов Г.Н. Оптимальное управление процессом бурения скважин / Г.Н. Семенцов, М.И. Горбийчук // Известие вузов: Горный журнал. – 1980. – №6 – с. 59-63.

31.         Бражников В.А. Информационное обеспечение оптимального управления бурением скважин / В.А. Бражников, А.А. Фурнэ // М.: Недра. – 1989 – 208 с.

32.         Бареев М.Б. О критериях износостойкости вооружения долот / М.Б. Бареев, И.И. Астафьев // Нефтяное хозяйство – 1991. – №7 – С. 7-10.

33.         Методика выбора рационального типа долота. / И.П. Петров, Г.Н. Семенцов, С.Ф. Кукурудз [та ін.] // Известие вузов: Горный журнал. – 1973. – №1. – С. 107-109.

34.         Аналитическое и промысловое исследование износа зубьев шарошечных долот / Г.Н. Семенцов, М.И. Горбийчук, А.Г. Безтелесный [та ін.] // Известие вузов: Нефть и газ. – 1976. – №10. – С. 34-37.       

35.         Кропивницька В.Б. Оптимальне керування процесом буріння нафтових і газових свердловин з дискретно-неперервною зміною керувальних дій: дис. канд. техн. наук: 0513.07 / Кропивницька Віталія Богданівна. – Івано-Франківськ, 2007. – 142 с.

36.         Петров И.П. Исследования режимов бурения и разработка методов и средств их оптимизации: автореф. дис. на соискание уч. степени докт. техн. наук: 05.13.07 ­«Автоматическое управление технологическими процессами в горной промышленности» / И.П. Петров – Свердловск, 1975. – 48 с.

37.         Семенцов Г.Н. Промысловые исследования изменения интенсивности изнашивания долота и удельных энергозатрат во времени / Г.Н. Семенцов, С.Ф. Кукурудз, М.И. Горбийчук // Нефтяное хозяйство – 1972 – №8. – С. 8-9.

38.         Семенцов Г.Н. Математичний аналіз критеріїв відпрацювання доліт / Г.Н. Семенцов, М.І. Горбійчук, І.І. Чигур // Нафтова і газова промисловість – 2001 – №6. – С. 15-19.

39.         Кукурудз С.Ф. Исследование износостойкости трехшарошечных долот и разработка средств автоматического контроля за интенсивностью их изнашивания при бурении глубоких скважин: автореф. дис. на соискание уч. степени канд. техн. наук: 05.13.07 «Автоматическое управление технологическими процессами в горной промышленности» / С.Ф. Кукурудз – Свердловск, 1973. – 22 с.

40.         Горбійчук М.І. Адаптивне керування процесом буріння глибоких свердловин: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня докт. техн. наук: 05.13.07 «Автоматизація технологічних процесів» / М.І. Горбійчук – Львів, 1999. – 35 с.

41.         Замиховский Л.М. Исследование взаимосвязи механической скорости проходки с износом вооружения шарошечных долот: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук: спец. 05.15.10 «Бурение нефтяных и газовых скважин» / Л.М. Замиховский – Москва, 1979 – 24 с.

42.         Чигур І.І. Розробка методу контролю технічного стану шарошкових доліт в умовах невизначеності процесу буріння: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук: спец. 05.11.13 «Прилади і методи контролю та визначення якості речовин» / І.І. Чигур – Івано-Франківськ, 2000. – 20 с.

43.         Семенцов Г.Н. О структуре критериев рациональной отработки долот. / Г.Н. Семенцов // Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений – 1989 – №26. – С. 70-73.

44.         Беликов В.Г. Рациональная отработка и износостойкость шарошечных долот / В.Г. Беликов, С.А. Посташ // М.: Недра, 1972 – 160 с.

45.         Замиховский Л.М. Экспериментальные исследования влияния износа вооружения долот на механическую скорость проходки / Л.М. Замиховский, М.И. Горбийчук, Г.Н. Семенцов // Нефтяная и газовая промышленность, 1976. – №5. – С. 15-18.

46.         Алиев Т.М. Игровая оптимизация режимов бурения скважин / Т.М. Алиев // Известие вузов: Нефть и газ. – 1975. – №4. – С. 93-98.

47.         Абрамсон М.Г. Исследование режимов работы штыревых долот диаметром 76-122 мм при бурении в крепких абразивных породах / М.Г. Абрамсон // Машины и оборудование нефтяной промышлености. М.: ВНИИОЭНГ: 1973. – С. 32-45.

48.         Потапов Ю.Ф. Исследование зависимостей показателей работы долот и параметров режима бурения / Ю.Ф. Потапов, В.Д. Махонько // Тематические науч. техн. обзоры. Серия: Бурение. – М.: ВНИИОЭНГ. – 1971. – С. 21-26.

49.         Саркисов В.А. Определение зависимостей показателей роботы долот от параметров режима бурения / В.А. Саркисов // Нефтяное хозяйство – 1973 – №4. – С. 17-21.

50.         Семенцов Г.Н. Стохастическое оптимальное управление процессом углубления скважин / Г.Н. Семенцов, М.И. Горбийчук // Известие вузов: Горный журнал – 1979. – №7 – С. 124-130.

51.         Картвелишвили О.М. Оптимальное управление процессом турбинного бурения / О.М. Картвелишвили // Труды проблемной лаборатории вычислительной техники Грузинского политехнического института: Техническая кибернетика. – Тбилиси, 1972 – №3. – С. 236-241.

52.         Алиев Я.А. Развитие теории переходных процессов в системах буровых электроприводов с распределительными параметрами и пути повышения эффективности их стабилизации: автореф. дис. на соискание ученой степени докт. техн. наук: спец. 05.09.03 «Электротехнические комплексы и системы» / Я.А. Алиев – Баку, 2005 – 49 с.

53.         Корн Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн // М.: Изд. «Наука» – 1978 – 831 с.

54.         Жигалевский А.А. Обнаружения разладки случайных процессов в задачах радиотехники / А.А. Жигалевский, А.Е. Красковський // Л.: Изд. Ленингр. ун-та, 1988. – 224 с.

55.         Мартин Р.Д. Устойчивый авторегрессионный анализ временных рядов / Р.Д. Мартин // Устойчивые статистические методы оценки данных. Под. ред. Н.Г. Волкова. – М.: Машиностроение, 1984. – С. 121-146.

56.         Дранкова А.О. Методы трендового анализа в задачах диагностики дизель-генераторов / А.О. Дранкова, О.В. Глазева, Н.У. Муха, А.Р. Мисьна // Автоматика – 2008: доповіді XV міжнародної конференції з автоматичного управління, 23-26 вересня 2008 р. – Одеса: ОНМА. – С. 162-164.

57.         Иванов В.В. Методы вычислений на ЭВМ / В.В. Иванов // – К.: Наукова думка, 1986. – 584 с.

58.         Иванов В.В. Анализ временных рядов и прогнозирование економических показателей / В.В. Иванов // Харків: Харк. нац.ун-т ім. В.И. Каразина, 1999. – 227 с.

59.        Ушмаев В.И. Централизированный контроль технологических параметров процесса бурения / В.И. Ушмаев //Обзор. Серия: Машины и оборудование нефтегазовой промышлености – М.: ВНИИОЭНГ. – 1972. – 76 с.

60.        Семенцов Г.Н. Аналіз ергодичності нетипових випадкових процесів /Г.Н. Семенцов, О.В. Фадєєва //Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки. – 2008. – №1. – С. 74-81.

61.        Ситников Н.Б. Влияние износа породоразрушающего инструмента на оптимальные значения режимных параметров при алмазном бурении скважин/ Н.Б. Ситников// Изв. вузов. Горный журнал. – 1990. – №7. – С. 67-70.

62.        Дурняк Б.В. Основи проектування цифрових логічних пристроїв/ Б.В. Дурляк, І.Г. Стрепко, Г.Н. Тітов, О.В. Тимченко// Львів : УАД, 2006. – 272 с.

63.        Бондаренко Н.А. Исследование износа алмазных буровых долот. 6.Температурное состояние/ Н.А. Бондаренко, А.Н. Жуковский, В.А. Мечник// Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. – 2007. – №2(23). – С.51-57.

64.        Бондаренко Н.А. Исследование износа алмазных буровых долот. 4.Уравнение изнашивания/ Н.А. Бондаренко, А.Н. Жуковский, В.А. Мечник// Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. – 2006. – №4(21). – С.16-19.

65.        Чорковский В.М. Економіко-математичне моделювання/ В.М. Чорковский, І.М. Хвостіна, І.Б. Запухляк// Івано-Франківськ, ІФНТУНГ. – 2003. – 169 с., Львів, видав. УАД. – 2006. – 272 с.

66.         Бондаренко Н.А. Исследование износа алмазных буровых долот. 5.Кинетика износа/ Н.А. Бондаренко, А.Н. Жуковский, В.А. Мечник// Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. – 2007. – №1(22). – С.34-37.

67.        Винокурова О.А. Гібридні еволюційні адаптивні вейвлет-нейро-фазі-системи для динамічного аналізу даних. Автореф. дис. д.т.н. спец. 05.13.23 – Системи та засоби штучного інтелекту, Харків, нац. ун. радіоелектр., 2012. – 40 с.

68.        Штучні нейромережі. Навчальний посібник. / Руденко О.Г., Бодянський Є.В. – Харків, 2006 – 404c.

69.        Self-organizing maps. Teuvo Kohonen, Helsinki, Finland, 2005 – 496p

70.        Семенцов Г.Н., Чигур І.І. Математичний опис задачі контролю працездатності доліт при бурінні свердловин // Методи та прилади контролю якості. – 1998. - №2. – С. 45-49.

71.        Осложнения и аварии при бурении нефтяных и газовых скважин. Басарыгин Ю.М.,  Булатов А.И., Проселков Ю.М. Москва. 2000 – 677с.

72.        Чигур І.І. Інформаційна модель відпрацювання шарошкового долота при бурінні свердловин на нафту і газ // Методи та прилади контролю якості. -1999.- №3 - С. 34-37.

73.        Чигур І.І., Горбійчук М.І., Семенцов Г.Н. Визначення частоти опитування давачів пристрою контролю технічного стану шарошкових доліт// Методи та прилади контролю якості. –1999.- №4.– С. 61-65.

74.        Семенцов Г.Н., Чигур І.І. Математичний опис задачі контролю працездатності доліт при бурінні свердловин // Методи та прилади контролю якості. – 1998. - №2. – С. 45-49.

75.        Чигур І.І. Оперативний контроль спрацювання доліт при бурінні свердловин на нафту і газ // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. -1998. - №3.– С.116-118.

76.        Чигур І.І.Автоматизований контроль показника працездатності шарошкових доліт при бурінні свердловин // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. –1998. -  №4.– С.165-169.

77.        Чигур І.І. Вірогідність контролю працездатності шарошкових доліт в процесі буріння // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Технічна кібернетика та електрифікація об’єктів паливно-енергетичного комплексу. – Івано-Франківськ: ІФДТУНГ.- 1997. Вип. 34(6). – С. 139-145.

78.        Чигур І.І. Алгоритм автоматизованого контролю відпрацювання доліт при бурінні свердловин// Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ.Серія: Технічна кібернетика та електрифікація об’єктів паливно-енергетичного комплексу. – Івано-Франківськ: ІФДТУНГ.- 1998. Вип. 35(6). – С. 32-41.

79.        Семенцов Г.Н., Чигур І.І. Взаємозв‘язки спрацювання зубців шарошкових доліт з показниками процесу буріння // Нафтова і газова промисловість.- 1999.- №2.- С. 27-30.

80.        Мішенін, А.А. Підхід до підтримки прийняття рішень операторами складних технологічних процесів [Текст] / А.А. Мішенін // Вісник Сумського державного університету. Серія Технічні науки. — 2005. — №9(81). — С. 107-123.

81.        Косило Л.Я. Інформаційна модель автоматизованого контролю густини гірських порід в процесі буріння свердловин/ Л.Я. Косило, Г.Н. Семенцов, М.І. Горбійчук, І.І. Чигур// Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. – 2003. - № 2(7). – С. 106 – 109.

82.        Чигур Л.Я. Нейромережева оцінка технічного стану породоруйнівного інструменту/ Л.Я. Чигур, Г.Н. Семенцов, І.І. Чигур // Вісник технологічного університету Поділля. – ч.1., Том 1. - 2004. – С. 196-198.

83.        Чигур Л.Я. Нечіткий контроль технічного стану алмазних доліт при бурінні свердловин електробурами/ Л.Я. Чигур, Г.Н. Семенцов// Науковий вісник Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу. - Івано-Франківськ : ІФНТУНГ. - 2004. - №3.

84.        Чигур Л.Я. Інтелектуальний пристрій на нечіткій логіці для розпізнаванння образів у бурінні/ Л.Я. Чигур, Г.Н. Семенцов, І.І. Чигур, М.І. Когутяк, Я.Р. Когуч, М.В. Шавранський// Всеукраїнський щоквартальний науково-технічний журнал Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу «Нафтогазова енергетика» . 2009. - №1(10). – С. 75-77.

85.        Чигур Л.Я. Синтез інформаційних моделей для ідентифікації та контролю технічного стану озброєння доліт нового покоління/ Л.Я. Чигур, Г.Н. Семенцов// Всеукраїнський щоквартальний науково-технічний журнал Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу «Нафтогазова енергетика» . 2010. - №1(12). – С. 102-105.

86.        Чигур Л.Я. Концептуальна математична модель процесу буріння нафтових і газових свердловин долотами нового покоління як об’єкт контролю і керування/ Л.Я. Чигур, Г.Н. Семенцов// Вісник Хмельницького національного університету. –№ 3. - 2010. – С. 72-78.

87.        Чигур Л.Я. Обгрунтування прийняття рішень про момент логічного завершення рейсу долота PDC/ Л.Я. Чигур, Ю.Б. Долішня// Всеукраїнський щоквартальний науково-технічний журнал Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу «Нафтогазова енергетика». 2010. - №2(13). - С.12-14.

88.        Чигур Л.Я. Інформаційна модель контролю технічного стану доліт типу PDC та В-критерій прийняття рішень/ Всеукраїнський щоквартальний науково-технічний журнал Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу «Нафтогазова енергетика» . 2011. - №1(14). - С.85-90.

89.        Чигур Л.Я. Методи визначення ефективних керувальних дій для автоматизації процесу керування відпрацюванням доліт/ Всеукраїнський щоквартальний науково-технічний журнал Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу «Нафтогазова енергетика» . 2012. - №1(17). - С.50-59.

90.        Косило Л.Я. Особливості використання нейронної мережі Хеммінга для розпізнавання образів у бурінні/ Л.Я. Косило, І.І. Чигур, В.М. Кикляк// Матеріали міжнародної науково-практичної конференції “Україна наукова 2003” –т.3 – 2003 – С. 38-41.