ИИ-комплекс спрогнозировал проницаемость нефтяных пластов с точностью 99,7% без остановки добычи
Добывающие компании по всему миру ежегодно теряют миллиарды рублей из-за необходимости прерывать работу для проведения исследований и отслеживания состояния месторождений. Традиционные гидродинамические и геофизические методы мониторинга требуют многодневных остановок скважин и приводят к значительным финансовым потерям из-за недополучения больших объемов полезных ископаемых. Ученые Пермского Политеха создали программный комплекс для непрерывной оценки проницаемости нефтяных пластов с помощью искусственного интеллекта. Технология демонстрирует точность 99,7% и позволяет выявлять изменения на месторождениях в реальном времени.
Предприятия топливно-энергетического комплекса по всему миру ежегодно сталкиваются с проблемой невозможности точно оценивать проницаемость горных пород (способность пропускать через себя жидкости) при непрерывной работе скважин.
Компании вынуждены приостанавливать добычу для проведения исследований, что несет производствам значительные финансовые потери от недополученной продукции. Эта мера связана с необходимостью оценки ключевых параметров пласта: проницаемости и характеристики рабочей зоны, которые напрямую определяют продуктивность месторождения.
Проблема усугубляется тем, что пока специалисты обрабатывают данные, полученные во время остановки добычи, характеристики пласта продолжают меняться. В результате, решения принимаются на основе устаревшей информации. Это может привести к попаданию воды в скважины, неэффективному использованию систем поддержания внутреннего давления и недополучению значительных объемов нефти.
Для оценки фильтрационных свойств сегодня применяют несколько традиционных методов, которые имеют серьезные технологические и экономические ограничения. Например, гидродинамические исследования требуют полной остановки добычи на три-семь суток, и за это время современная скважина может потерять миллионы рублей. Геофизические методы анализируют лишь область в радиусе от двух до трех метров, хотя основные фильтрационные процессы происходят в более удаленных местах, остающихся незамеченными при анализе данных с месторождения.
Ученые Пермского Политеха разработали программный комплекс, который позволяет прогнозировать проницаемость пластов в реальном времени без остановки добычи нефти. На сегодняшний день в мире не существует аналогов, способных решать эту задачу без временного прекращения работы. Статья опубликована в научном журнале «Записки Горного института».
В основе новой технологии лежит большая база данных из 3500 гидродинамических исследований скважин, собранная и систематизированная экспертами для последующего машинного обучения. В каждом из них содержится комплекс параметров: свойства пласта и нефти, эксплуатационные показатели до остановки добычи (например, количество воды), а также динамика восстановления давления.
Обычно показатели работы скважин определяются и фиксируются инженерами в виде графика в течение нескольких дней после прекращения добычи и позволяют определять проницаемость в удаленной зоне пласта.
Чтобы создать «умную» программу, ученые использовали принцип, похожий на обучение нейросети для распознавания изображений. Только вместо фотографий они показывали алгоритму тысячи графиков давления внутри пласта и все соответствующие им параметры скважин. Это необходимо для того, чтобы интеллектуальная система научилась сама выявлять взаимосвязь между различными показателями пласта, строить графики на основе этих данных и определять по ним проницаемость горной породы.
— В результате, интеллектуальная система научилась создавать «цифрового двойника» скважины. Раньше, чтобы узнать, в каком состоянии находится пласт, инженерам приходилось останавливать работу скважин. Теперь этого делать не нужно: эксперт загружает в систему актуальные, регулярно снимаемые показатели с месторождения. На основе этих вводных программа за несколько часов сама строит графики и предсказывает, как бы вело себя давление, если бы добычу остановили для традиционного исследования. ИИ сам анализирует все данные и выдает точное значение проницаемости удаленной зоны пласта, — рассказал Дмитрий Мартюшев, доктор технических наук, профессор кафедры «Нефтегазовые технологии».
Теперь, как только в систему вводят информацию о конкретном месторождении, она изучает ее и рассчитывает проницаемость, то есть определяет, насколько легко нефть может пройти через породу. Высокий показатель означает, что пласт хорошо пропускает жидкость, а низкий — препятствия для движения.
Для проверки эффективности работы системы ученые использовали данные с существующих месторождений, которые не участвовали в обучении программы. Они сравнивали проницаемость, рассчитанную по результатам реальных остановок скважин, с показателями, выданными системой. Точность прогнозов программы достигла 99,7%. Это значит, виртуальные показатели практически не отличаются от тех, что получают при настоящих испытаниях.
— Разработанный программный комплекс представляет собой законченное решение для мониторинга фильтрационных параметров пластов. Оперативность системы составляет несколько часов вместо семи-десяти суток, требуемых для традиционных исследований, что позволяет нефтяным компаниям значительно повысить экономическую эффективность разработки месторождений, — отметил Дмитрий Мартюшев.
Предложенная технология представляет собой законченное решение для оперативного мониторинга фильтрационных параметров пластов. Она позволяет непрерывно отслеживать их состояние без остановки добычи, что значительно повышает экономическую эффективность разработки месторождений. Точность прогнозов на уровне 99,7% обеспечивает надежную основу для принятия технологических решений, что в перспективе может стать отраслевым стандартом для мониторинга.
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Считается, что современная музыка стала простой и даже примитивной. Ученые из Италии математически проверили эту гипотезу и подтвердили, что даже самые сложные жанры со временем стали дрейфовать к простоте и повторам одних и тех же составляющих.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно