Рентабельность гидроразрыва пласта повысили с помощью искусственного интеллекта
Исследователи из Сколтеха и компании «Газпромнефть НТЦ» запатентовали метод на базе машинного обучения, позволяющий оптимизировать технологию гидроразрыва пласта, которую нефтегазовые компании используют для интенсификации добычи скважин. На основании анализа кропотливо собранных данных по тысячам скважин ИИ делает индивидуальный прогноз оптимальных параметров гидроразрыва для конкретной скважины.
Первоначально представленная в январском выпуске Journal of Petroleum Science and Engineering и другой статье в том же журнале разработка недавно зарегистрирована Роспатентом. Гидроразрыв пласта — закачка в нефте- или газоносную породу под высоким давлением смеси воды, химдобавок и твердых гранул «расклинивающего» материала с целью создания и закрепления трещин в пласте, за счёт которых увеличивается приток углеводородов в скважину. Эта операция сейчас проводится практически на любой новой скважине, но выполнить ее можно по-разному. В числе основных параметров — состав и объем закачиваемой жидкости, скорость закачки, характеристики гранул и другие технические тонкости.
Обычно значения всех этих параметров задают по итогам сложного и долгого моделирования. Научный руководитель проекта, профессор Сколтеха Андрей Осипцов, объясняет: «Берется физическая модель процесса гидроразрыва, и ей на вход подают подкреплённые некими гипотезами и рассуждениями значения параметров — модель предсказывает, как при таких параметрах изменится производительность скважины. Этот процесс многократно повторяют, чтобы выбрать наиболее успешный набор значений параметров, но на столь ресурсоемкое моделирование уходят дни или даже недели, причем речь всего об одной скважине, а на одном месторождении скважин много».
«Вместо этого мы обучили искусственный интеллект предсказывать производительность скважины на основании уникальной базы полевых данных, которую мы собрали и тщательно выверили — она содержит по 92 характеристики скважины, окружающей породы и гидроразрыва на 6 тысяч скважин с 23 месторождений», — рассказывает аспирант Сколтеха Антон Морозов. Поскольку производительность этих скважин после гидроразрыва уже доподлинно известна (и записана в той же базе в виде значений ещё 16 характеристик), обученный на этих данных ИИ может предсказывать производительность на основании тех или иных начальных условий.
«Умея предсказывать производительность скважины после гидроразрыва на основании параметров этой операции, мы можем решить так называемую обратную задачу. Дано: характеристики скважины и пласта. Найти: при каких параметрах гидроразрыва будет достигаться наибольшая добыча нефти или газа?» — поясняет руководитель проекта, старший инженер Сколтеха Альберт Вайнштейн и уточняет, что с использованием ИИ и алгоритмов оптимизации эта задача решается очень быстро. Аспирант Сколтеха Дмитрий Попков добавляет: «Метод успешно прошел испытания на Приобском месторождении в Западной Сибири и применим к любой нефтяной скважине».
«В дальнейшем решение можно усовершенствовать и приспособить для более бережной и ответственной по отношению к окружающей среде добычи ископаемого топлива в духе принципов ESG», — комментирует результаты работы аспирант Сколтеха Виктор Дупляков и поясняет, что вместо стремления максимизировать суммарную добычу любой ценой искусственному интеллекту можно поставить задачу сбалансировать нефтеотдачу и значимые для окружающей среды метрики, такие как количество использованной пресной воды и химикатов или израсходованного для питания насосов дизельного топлива и выброшенных в атмосферу парниковых газов. «Возможно, все эти метрики можно было бы даже свести в некий единый коэффициент экологичности или энергоэффективности отдельно взятой операции по гидроразрыву пласта», — поделился мыслями о возможных будущих исследованиях сотрудник «Газпромнефть НТЦ» Егор Шель.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Ученые РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина предложили подход к отбору малодебетных нефтегазовых месторождений, которые составляют около 88% нераспределенного фонда нефтяных участков. Модель расчета поможет вовлечь в экономический оборот от 400 до 600 миллионов тонн ранее нерентабельных запасов.
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.
Последние несколько лет по всему миру выходит множество работ о том, что микрочастицы искусственных полимеров накапливаются в тканях человека и могут быть небезопасны. Мы решили обратиться к академику Алексею Хохлову, чтобы дать трибуну противоположной точке зрения. Выбор между ними предлагаем сделать читателю.
Астрофизики Южного федерального университета предложили объяснение одной из самых интригующих загадок современной физики — годичных колебаний сигнала в детекторе DAMA/LIBRA, который вот уже почти тридцать лет регистрирует странные сигналы в подземной лаборатории Гран-Сассо в Италии, интерпретируемые как взаимодействие частиц темной материи с обычным веществом.
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.
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.
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