В Перми придумали, как быстро оценить состояние нефтяных пластов с помощью нейросетей
Призабойная зона пласта (ПЗП) — это участок слоя горных пород с полезными ископаемыми, который расположен от нескольких сантиметров до нескольких метров от ствола скважины. Именно через эту зону жидкость из пласта поступает в скважину. Важные характеристики состояния ПЗП — скин-слой и проницаемость, от них зависит производительность добывающих скважин и эффективность методов повышения нефтеотдачи. Применение нейросетей позволяет контролировать эти факторы без остановки скважин на гидродинамические исследования. Ученые ПНИПУ предложили авторскую методику по оценке этих показателей с помощью методов машинного обучения. Она сократит убытки нефтедобывающих предприятий и позволит проводить оперативный анализ для повышения эффективности разработки пластов и работы скважин.
Результаты исследования опубликованы в журнале «Георесурсы» Работа выполнена в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Проницаемость — способность горной породы пропускать флюиды (нефть) через свои поровые каналы. Она зависит от множества характеристик, в том числе от размера и формы пор, их распределения, а также свойств самих частиц породы. Скин-фактор характеризует состояние призабойной зоны пласта и влияет на процесс фильтрации нефти. Положительный показатель говорит о наличии дополнительных сопротивлений, которые ухудшают движение, отрицательный – указывает на улучшенные условия притока, что обычно связано с успешной стимуляцией пласта.
Но сегодня этим показателям уделяют незначительное внимание, для принятия решений нефтяники обычно используют проницаемость удаленной зоны пласта, которую определяют по данным гидродинамических исследований скважин. Но для этого приходится останавливать скважины (т.е. прекращать добычу), что приводит к недоборам нефти и повышению рисков не вывести их на нужный режим работы. Современные методы работы с применением нейросетей позволяют контролировать показатели без остановки скважин, что сокращает убытки предприятий.
Ученые Пермского Политеха разработали методику для оперативного анализа проницаемости и скин-фактора призабойной зоны пласта с помощью искусственных нейросетей. Использование авторского алгоритма позволяет с ошибкой менее семи процентов воспроизводить значения этих показателей.
Для обучения нейросети использованы геологические и эксплуатационные данные 486 гидродинамических исследований добывающих скважин. Для программирования величин проницаемости призабойной зоны пласта политехники использовали следующие параметры: забойное, пластовое и давление насыщения нефти газом, дебит жидкости, эффективную толщину пласта, обводненность и пористость.
Для реализации алгоритмов использовалась открытая библиотека Keras, написанная на языке Python. В модели обучения нейросети заложена остановка на ранних эпохах (периодах тренировки). Когда на валидационном наборе данных, который нужен для проверки работы модели, ошибка перестает уменьшаться или начинает расти в течение заданного количества эпох, тогда обучение останавливается и возвращается лучшая модель, полученная до этого момента.
Нейросеть состоит из слоев и нейронов. Слои представляют собой функциональные блоки, которые обрабатывают входные данные, вычисляют скрытые признаки и формируют выходные значения, другими словами – математическую модель. Каждый слой состоит из определенного числа нейронов – связанных между собой вычислительных единиц, которые получают информацию, производят простые вычисления и передают их дальше.
Ученые ПНИПУ протестировали модели нейросетей с различным количеством слоев (от одного до четырех) и количеством нейронов (50, 100, 150, 200). Выбрана наилучшая модель с четырьями слоями по 100 нейронов в каждом.
«Прогнозирование показателей проницаемости призабойной зоны скважин и скин-фактора сейчас одна из первостепенных задач в нефтяной отрасли, ее решение позволит более обоснованно подходить к подбору технологического режима работы, методов интенсификации добычи и повышения нефтеотдачи пласта. Рассмотренные нами подходы и методы – первый этап создания комплексной системы по оценке состояния ПЗП на основе больших данных, полученных в процессе разработки нефтегазовых объектов», – поделился доктор технических наук, доцент кафедры «Нефтегазовые технологии» ПНИПУ Дмитрий Мартюшев.
Ученые Пермского Политеха предложили методику по оценке состояния призабойной зоны пласта, а именно параметров проницаемости и скин-фактора. Использование авторского алгоритма позволяет с ошибкой менее семи процентов воспроизводить значения этих показателей. Разработка на основе нейросетей позволит проводить оперативный анализ скважины для повышения нефтеотдачи и поможет сократить убытки нефтедобывающих предприятий.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые РТУ МИРЭА и Сибирского федерального университета создали программный комплекс, который анализирует учебные планы вузов быстрее секунды и находит в них слабые места. Большинство учебных планов содержат скрытые противоречия, дублирования и неочевидные перекосы в подготовке специалистов. Это важно, потому что от качества учебного плана напрямую зависит, какие реальные навыки получат студенты и насколько они будут востребованы работодателями.
Значение вилочковой железы (тимуса) для здоровья и долголетия, возможно, сильно недооценивалось. Как показали результаты двух новых исследований, нормально функционирующий во взрослом возрасте тимус — залог здорового старения, долгой жизни и высокой выживаемости при раке.
Наскальное искусство палеолита — большая редкость для Британии, а рисунки в пещере Бейкон-Хоул, открытые в 1912 году, почти 100 лет считались природным явлением. Международная группа исследователей не только повторно обнаружила эту панель, но и с помощью химического анализа пигмента доказала ее антропогенное происхождение и возраст около 17 тысяч лет, вернув находке статус одного из древнейших памятников символической деятельности человека на Британских островах.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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