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 выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Психологам не удалось подтвердить стереотип о том, что мужчины не склонны к многозадачности, в отличие от женщин. Однако они выяснили, почему могло сложиться такое мнение.
Даже умеренный, но регулярный недосып может влиять на массу тела без каких-либо особых изменений в рационе. Авторы нового исследования выяснили, какой именно прибавки в весе можно ожидать.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Перепад температуры способен породить спиновый ток — причем безо всякого электрического тока, проводов и контактов. Ученые из Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ Евгений Седов и Алексей Кавокин теоретически показали, что газ экситонных поляритонов превращает тепловой градиент в целое семейство спиновых и поляризационных токов. Их работа описывает оптические аналоги хорошо известных термоэлектрических эффектов и формулирует правила, по которым с помощью тепла можно управлять поляризацией света.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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