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 Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Китайские и британские палеонтологи обнаружили древнейший эволюционный прообраз челюстей современных пауков и скорпионов. Просканировав окаменелость животного Urokodia aequalis возрастом 518 миллионов лет, ученые выявили самую раннюю известную науке переходную форму хелицер. Трехмерная модель впервые наглядно показала, как именно возникло главное оружие паукообразных: несколько суставов длинных хватательных конечностей, характерных для кембрийских хищников, срослись воедино и образовали новый ротовой аппарат.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
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.
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