Details

Данная работа посвящена анализу возможности применения классических оптимизационных подходов комбинаторной оптимизации при составлении графика движения буровых станков на месторождениях западной Сибири. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1) Изучение логистических особенностей при составлении графика движения буровых бригад на месторождениях Ноябрьскнефтегаза. Общение со специалистами планирования, выявление текущих алгоритмов работы, принятых в компании; 2) Отбор и формирование переменных, формализация требований к составлению графика движения буровых бригад. Запись строгой математической формулировки задачи; 3) Построение финансово-экономической модели для оценки эффективности графиков движения бригад; 4) Изучение и анализ применения классических алгоритмов к решению данной задачи. Написание программного продукта для автоматизации многовариантных расчетов; 5) Анализ полученных результатов, сравнение алгоритмов и выбор наилучшего. Оформление интерфейса программного продукта, для использования при решении реальных производственных зада; Работа произведена на базе Газпромнефть НТЦ, где были получены основные данные о принципах составления графиков движения буровых станков и взята актуальная информация для экономических расчетов. Для автоматического составления маршрутов бригад применялись точные (полный перебор, целочисленное линейное программирование) и метаэвристические подходы (жадный, муравьиный и генетический алгоритм). С помощью алгоритмов удалось сократить расходы на движение бригад в среднем на 40%, что привело к увеличению экономической эффективности проекта (NPV) на 3-5%. Для достижения данных результатов в работе были использованы следующие информационные технологии: язык программирования Python редактор кода VS Code, библиотеки для работы с данными pandas, numpy, фреймворк для создания графических приложений PyQt.

This work analyzes the feasibility of applying classical combinatorial optimization approaches to drilling rig schedule planning in Western Siberian fields. Research objectives: 1. Study of aspects of drilling crew schedule planning at Noyabrskaneftegaz fields. Communication with planning specialists, identification of current work algorithms carried out at the company. 2. Selection and competition, development of drilling crew schedule requirements. Development of a rigorous mathematical formulation of the problem. 3. Development of a financial and economic model to evaluate the effectiveness of crew schedules. 4. Study and analysis of the application of classical algorithms to this problem. Description of a software product for automating multivariate calculations. 5. Analysis of the obtained results, comparison of algorithms, and selection of the best one. Design of the interface of a software product intended for use in performing production tasks. The work was conducted at the Gazpromneft Scientific and Technical Center, where the basic data on the principles of constructing drilling rig schedules was obtained and relevant information was collected for economic calculations. Multiple calculations were performed to determine the impact of the drilling crew schedule on the projects economic efficiency. Exact (brute force, integer linear programming) and metaheuristic approaches (greedy, ant colony, and genetic algorithms) were used to create routes. The algorithm reduced crew travel costs by an average of 40%, resulting in an increase in the projects net profit (NPV) by 3-5%. To achieve these results, the following technologies were used: the Python programming language, the VS Code code editor, the pandas and numpy data libraries, and the PyQt graphical application development platform.