Решаемая проблема

Система была разработана для специалистов крупной нефтяной компании, занятых планированием работ по эксплуатации и ремонту нефтяных скважин. До внедрения системы специалисты были вынуждены работать вручную с планами выполнения операций (от исследования скважин до выхода на режим и запуска скважин). Так, зачастую изначально разработанный план содержал множество конфликтов: один ресурс был распределен одновременно на выполнение нескольких операций, не учитывалось время, требуемое на передвижение бригад, на скважинах могло быть запланировано одновременное выполнение несовместимых операций и т.д.

Выявление всех подобных конфликтов и перестроение ресурсно-календарных планов с последующей перепроверкой не были автоматизированы, что требовало значительных временных и трудовых затрат. Кроме того, имел место человеческий фактор: не каждый конфликт можно было легко заметить, принимая во внимание десятки и сотни планируемых операций.

Но даже в случае, если был построен бесконфликтный план, учитывающий все существующие ограничения, сложно было сказать о его оптимальности. Полученный план позволял выполнить все операции в указанные сроки и с использованием заданных ресурсов, однако, как правило, не обеспечивал максимально возможной добычи нефти на исследуемом активе (месторождении). Таким образом, перед компанией встала задача автоматизации календарно-ресурсного планирования.

Решение

Для решения задачи оптимизации планирования была разработана система, позволяющая построить бесконфликтный ресурсно-календарный план, обеспечивающий максимально возможную добычу нефти на заданном активе (месторождении) за выбранный период.

Прежде всего, были сформулированы все задействованные в решении задачи переменные, а именно: расстояние между объектами месторождения, скорость передвижения техники и бригад, дебет нефти в разрезе каждой скважины, стоимость ресурсов и бригад, технологические интервалы между операциями и т.д. На следующем шаге были формализованы все возможные ограничения, например, совместимость операций, необходимость единовременного выполнения и требуемый порядок выполнения операций, наличие и проходимость дорог, наличие и доступность ресурсов и бригад и др. В качестве целевой функции была определена суммарная добыча нефти на месторождении.

Для решения задачи пользователям был предоставлен интерфейс, позволяющий загрузить все исходные данные в систему, определить параметры расчета и просмотреть при помощи отчетных форм результаты решения. В качестве доступных для настройки параметров расчета были определены, к примеру, дата начала планирования, количество доступных бригад, допустимые расстояния для одновременного выполнения операций. При решении задачи оптимизации был использован генетический алгоритм, настройки параметров которого также доступны пользователю при запуске задачи.

Результат

Ключевой бизнес-эффект — возможность существенной экономии затрат компании, связанных с неоптимальностями планирования. Разработанное решение позволило пользователям получать бесконфликтный календарно-ресурсный план, обеспечивающий максимум добычи нефти, и делать это с меньшими трудозатратами и затратами времени, чем до внедрения.

Для визуализации результатов оптимизации разработаны отчетные формы, содержащие не только оптимальный ресурсно-календарный план, но и его характеристики по таким KPI, как суммарная добыча нефти, суммарный объём недоборов, суммарное время простоя ресурсов, и т.д.