Recherche sur les technologies clés et les applications du système de jumeau numérique intelligent pour réservoirs gaziers piloté par les mégadonnées

SUN YALONG ,  

NIU HAO ,  

ZHANG YONGLI ,  

CHEN YUXUAN ,  

GU YI ,  

FANG JUNLING ,  

ZHANG SHIFAN ,  

摘要

Les méthodes traditionnelles d'étude des réservoirs pétroliers et gaziers reposent généralement sur une division du travail entre différentes disciplines, avec une progression en relais pour la recherche et le développement. Cependant, ce modèle peine à assurer une collaboration efficace entre toutes les étapes et présente des limites dans l'optimisation des bénéfices globaux. Pour résoudre ce problème, cette étude propose un système de jumeau numérique intelligent pour les réservoirs gaziers, intégrant quatre technologies clés : l'adaptation des algorithmes d'intelligence artificielle, le prétraitement des données, l'application de l'analyse des données et la mise à jour automatique du modèle pour la prédiction, visant à construire une plateforme intégrée combinant collaboration multidisciplinaire, utilisation efficace des données et optimisation dynamique des prédictions. L'étude démontre que face à la multidimensionnalité, l'hétérogénéité et le fort bruit des données lors des phases d'exploration et de développement, le système met en œuvre une solution de prétraitement des données intégrée comprenant la gestion des valeurs aberrantes, le comblement des valeurs manquantes, la transformation des données, l'analyse statistique et l'évaluation de la qualité, garantissant ainsi la précision et la fiabilité des données ; grâce à des algorithmes d'intelligence artificielle encapsulant random forest, gradient boosting, etc., le système construit les meilleurs modèles de régression entre les multiples paramètres et la capacité du réservoir, en se concentrant principalement sur trois problèmes clés que sont l'analyse de la production, l'analyse de la fracturation et la prédiction des "sweet spots", améliorant ainsi la précision de la prédiction de la production, optimisant les paramètres de fracturation et identifiant efficacement les zones "sweet spots". De plus, le système utilise un moteur de modélisation automatique pour mettre à jour dynamiquement le modèle géologique, le modèle de phase et le modèle de propriétés du réservoir, associé à un moteur de simulateur pour des simulations, suivi et prédictions en temps réel, assurant l'adaptabilité et la précision du modèle durant le développement du réservoir. Grâce à la technologie du jumeau numérique, un modèle virtuel identique à l'entité physique du réservoir est construit dans un espace virtuel, permettant l'analyse, la prédiction et la gestion optimisée du cycle de vie complet du réservoir. Les résultats de la recherche apportent un fort soutien théorique et technique au développement de la gestion des réservoirs vers plus d'intelligence, de précision et d'efficacité.

关键词

réservoir; exploration et développement; intelligence artificielle; jumeau numérique; plateforme intégrée

阅读全文