Прогноз обводнённости новых скважин с помощью машинного обучения

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Бурение новых скважин относится к одним из наиболее эффективных геолого-технических мероприятий. На зрелых месторождениях, характеризующихся высокой выработкой запасов и обводнённостью, подбор проектных точек для бурения является сложной задачей. Прогнозирование параметров новых скважин возможно с помощью применения геолого-гидродинамических моделей либо аналитических методов. В данной работе авторами предложено использование алгоритмов машинного обучения для прогноза пусковых параметров новых скважин на основе обширного набора геологических и промысловых данных.

Цель. В статье приведено описание процесса разработки алгоритмов машинного обучения и продемонстрированы показатели эффективности комплексной модели. В рамках данной работы выполнено апробирование алгоритмов машинного обучения для прогноза пусковой обводнённости потенциальных кандидатов.

Материалы и методы. В рамках данной работы были применены различные методы машинного обучения на геолого-технических промысловых данных.

Результаты. Разработанная комплексная модель показала приемлемые результаты сходимости на основе метрик классификации и регрессии, что говорит о её применимости для прогноза пусковой обводнённости проектных скважин.

Заключение. Данный метод прогнозирования показателей является альтернативным инструментом прогноза пусковой обводнённости новых скважин, позволяющим уточнить и дополнить прогнозные параметры, рассчитанные с помощью геолого-гидродинамической модели или эмпирических зависимостей пусковой обводнённости новых скважин от геологических параметров.

Об авторах

Актан Ермекович Ибраев

КМГ Инжиниринг

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.ibrayev@niikmg.kz
Казахстан, Астана

Гаухар Сериковна Камариденова

КМГ Инжиниринг

Email: g.kamaridenova@niikmg.kz
Казахстан, Астана

Бакытжан Айтуарович Балуанов

КМГ Инжиниринг

Email: b.baluanov@niikmg.kz
Казахстан, Астана

Азамат Серикович Елемесов

КМГ Инжиниринг

Email: ayelemessov@niikmg.kz
Казахстан, Астана

Список литературы

  1. Tadjer A., Hong A., Bratvold R. Bayesian Deep Decline Curve Analysis: A New Approach for Well Oil Production Modeling and Forecasting // SPE Res Eval & Eng. 2022. Vol. 25. P. 568–582. doi: 10.2118/209616-PA.
  2. Gaskari R., Mohaghegh S.D., Jalali J. An Integrated Technique for Production Data Analysis (PDA) With Application to Mature Fields // SPE Prod & Oper. 2007. Vol. 22. P. 403–416. doi: 10.2118/100562-PA.
  3. Шевчук Т.Н., Кашников О.Ю., Мезенцева М.А., и др. Прогноз показателей добычи из пластов баженовской свиты на основе статистических зависимостей и методов машинного обучения // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. 2020. №4(18). С. 63–68. doi: 10.7868/S2587739920040096.
  4. Колесов В.В., Курганов Д.В. Расчёт рейтинга скважин-кандидатов при уплотняющем бурении с помощью машинного обучения промысловых данных (метод опорных векторов) // Вестник Самарского Государственного технического университета. Серия «Технические науки». 2019. №1 (61).
  5. Мартюшев Д.А., Пономарева И.Н., Захаров Л.А., Шадров Т.А. Применение машинного обучения для прогнозирования пластового давления при разработке нефтяных месторождений // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2021. Т. 332, № 10. C. 140–149. doi: 10.18799/24131830/2021/10/3401.
  6. Габитова С.И., Давлетбакова Л.А., Климов В.Ю., и др. Методика прогнозирования темпов падения нефти проектных скважин на основе алгоритма машинного обучения // PROНЕФТЬ. Профессионально о нефти. 2020. №4(18). С. 69–74. doi: 10.7868/S2587739920040102.
  7. Еникеев М.Р., Фазлытдинов М.Ф., Еникеева Л.В., Губайдуллин И.М. Прогноз обводнённости на проектируемых к бурению скважинах методами машинного обучения // Сборник трудов ИТНТ-2019: V междунар. конф. и молодеж. шк. «Информ. технологии и нанотехнологии» (ITNT-2019). 2019. Т. 4. С. 434–444.
  8. Илюшин П.Ю., Галкин С.В. Прогноз обводнённости продукции добывающих скважин пермского края с применением аналого-статистических методов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология, Нефтяная и газовая промышленность. 2011. Т. 10, №1. C. 76–84.
  9. Chicco D., Jurman G. The advantages of the Matthews correlation coefficient (MCC) over F1 score and accuracy in binary classification evaluation // BMC Genomics. 2020. Vol. 6. doi: 10.1186/s12864-019-6413-7.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1. Зависимость пусковой обводнённости от нефтенасыщенности

Скачать (194KB)
3. Рисунок 2. Зависимость пусковой обводнённости от выработки запасов

Скачать (379KB)
4. Рисунок 3. Зависимость пусковой обводнённости от накопленной добычи

Скачать (414KB)
5. Рисунок 4. Схематическое описание алгоритма Random forest

Скачать (71KB)
6. Рисунок 5. Распределение значений обводнённости

Скачать (26KB)
7. Рисунок 6. Распределение значений средних дебитов жидкости по окружению

Скачать (123KB)
8. Рисунок 7. Преобразование данных по накопленной добыче нефти

Скачать (311KB)
9. Рисунок 8. Архитектура модели машинного обучения

Скачать (38KB)
10. Рисунок 9. Схема обучения модели с использованием функций train_test_split и GridSearchCV

Скачать (28KB)
11. Рисунок 10. Гистограмма распределения значений обводнённости

Скачать (37KB)
12. Рисунок 11. Матрица ошибок

Скачать (66KB)
13. Рисунок 12. Матрица ошибок разработанного классификатора

Скачать (59KB)
14. Рисунок 13. ROC-кривая для разработанного классификатора

Скачать (75KB)
15. Рисунок 14. Значения предсказанной и фактической обводнённости в тестовой выборке

Скачать (70KB)

© Ибраев А.Е., Камариденова Г.С., Балуанов Б.А., Елемесов А.С., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».