В Перми создали систему для мониторинга проницаемости нефтяных скважин

ПЕРМЬ, 1 ноября. /ТАСС/. Не имеющий аналогов в мире программный комплекс для прогнозирования проницаемости нефтяных пластов в реальном времени разработали ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ). Программа позволяет значительно сократить финансовые затраты при процессе прогнозирования, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза.

"Традиционные гидродинамические и геофизические методы мониторинга требуют многодневных остановок скважин и приводят к значительным финансовым потерям из-за недополучения больших объемов полезных ископаемых. Ученые Пермского политеха создали программный комплекс для непрерывной оценки проницаемости нефтяных пластов с помощью искусственного интеллекта. Технология демонстрирует точность 99,7% и позволяет выявлять изменения на месторождениях в реальном времени без остановки добычи нефти. В мире не существует аналогов, способных решать эту задачу без временного прекращения работы", - рассказали в ПНИПУ.

По словам ученых, компании топливно-энергетического комплекса вынуждены приостанавливать добычу для проведения исследований, которые в свою очередь необходимы для оценки ключевых параметров пласта: проницаемости и характеристики рабочей зоны, которые напрямую определяют продуктивность месторождения

Среди традиционных методов оценки фильтрационных свойств применяют гидродинамические и геофизические исследования. Гидродинамические исследования требуют полной остановки добычи на 3-7 суток, за это время современная скважина может потерять миллионы рублей. Геофизические методы анализируют только область в радиусе 2-3 м, хотя основные фильтрационные процессы происходят в более удаленных местах, остающихся незамеченными при анализе данных с месторождения.

Как работает программный комплекс

В основе программного комплекса лежит база данных из 3,5 тыс. гидродинамических исследований скважин, собранная и систематизированная экспертами для последующего машинного обучения. В каждом из них содержится комплекс параметров: свойства пласта и нефти, эксплуатационные показатели до остановки добычи (например, количество воды), а также динамика восстановления давления. Для создания "умной" программы ученые использовали принцип, похожий на обучение нейросети для распознавания изображений. Но вместо фотографий алгоритму показывали тысячи графиков давления внутри пласта и все соответствующие им параметры скважин, чтобы интеллектуальная система научилась сама выявлять взаимосвязь между различными показателями пласта, строить графики на основе этих данных и определять по ним проницаемость горной породы, то есть определяет, насколько легко нефть может пройти через породу.

"В результате, интеллектуальная система научилась создавать "цифрового двойника" скважины. <...> Эксперт загружает в систему актуальные, регулярно снимаемые показатели с месторождения. На основе этих вводных программа за несколько часов сама строит графики и предсказывает, как бы вело себя давление, если бы добычу остановили для традиционного исследования. Искусственный интеллект сам анализирует все данные и выдает точное значение проницаемости удаленной зоны пласта. Высокий показатель означает, что пласт хорошо пропускает жидкость, а низкий - что есть препятствия для движения", - пояснил доктор технических наук, профессор кафедры "Нефтегазовые технологии" Дмитрий Мартюшев.

Эффективность работы системы ученые проверили с помощью данных с существующих месторождений, которые не участвовали в обучении программы. Они сравнивали проницаемость, рассчитанную по результатам реальных остановок скважин, с показателями, которые выдала система. Точность прогнозов программы составила 99,7%, что практически не отличается от реальных испытаний. При этом, как отметил Мартюшев, оперативность системы составляет несколько часов вместо 7-10 суток, что позволяет нефтяным компаниям значительно повысить экономическую эффективность разработки месторождений.