Пермские ученые обучили нейросеть прогнозировать дебит горизонтальных скважин

Пермь. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) обучили нейронную сеть прогнозировать дебит горизонтальных скважин. Об этом Агентству нефтегазовой информации рассказали в пресс-службе вуза. 

С 1950-х гг. множество ученых представили свои математические модели расчета дебита горизонтальной скважины. Однако, как выяснили ученые Пермского Политеха, значение дебита, рассчитанное при помощи данных методов, может отлича­ться от фактического на 40-80%.

Первым этапом построения моделей машинного обу­чения стали сбор и подготовка, предобработка и структуризация цифрового массива информации. Для анализа ученые сформировали базу данных по 178 гори­зонтальным скважинам 31 нефтяного месторождения: геолого-физические характеристики пластов, исходные данные для гидродинамических исследований скважин, конструктивные особенности скважин (диаметр ствола, длина участка по стволу) и информацию об их методе освоения.

Для прогнозирования использовался многомерный регрессионный анализ – набор статистических методов оценки связей между зависимой переменной и одной/несколькими независимыми переменными. Дебит выступал в качестве зависимого признака, а геолого-технологические параметры (коэффициенты нефтенасыщенности, песчанисто­сти, вытеснения и пористости, диаметр ствола скважины, проницаемости, вязкости нефти и др.) – в качестве независимых факторов. Затем, для достижения максимальной точности прогнозирования и оперативности расчетов, ученые обратились к использованию нейронных сетей.

"В качестве модели использовалась полносвязная нейронная сеть прямого распространения. Преимуществом данного вида нейросети является ее универсальность и возможность адаптироваться к любым входным данным, выделяя при этом важные признаки и игнорируя незначительные. Разработанная модель доказала свою эффективность. Коэффициент детерминации составил более 0,8, что выше значения, полученного по аналитическим формулам на 50-90%", – подводит итог кандидат технических наук, доцент кафедры «Нефтегазовые технологии» Пермского Политеха Дмитрий Мартюшев.

Преимуществом разработанной учеными ПНИПУ модели является использование уже накопленного опыта бурения и формирование обобщенных закономерностей прогнозирования дебита горизонтальных скважин. С расширением базы данных эксплуатации горизон­тальных скважин в различных геолого-физических условиях предложенный метод может стать еще точнее.

Исследование опубликовано в журнале «SOCAR Proceedings», Special Issue №1, 2023.