Исследование ключевых технологий и применения интеллектуальной системы цифрового двойника газового месторождения на основе больших данных

SUN YALONG ,  

NIU HAO ,  

ZHANG YONGLI ,  

CHEN YUXUAN ,  

GU YI ,  

FANG JUNLING ,  

ZHANG SHIFAN ,  

摘要

Традиционные методы исследования нефтегазовых месторождений обычно опираются на разделение труда между различными профессиональными областями и проведение исследований и разработок поэтапно. Однако такая модель затрудняет эффективное взаимодействие между всеми звеньями и имеет ограничения в оптимизации общей эффективности. Для решения этой проблемы в исследовании предложена интеллектуальная цифровая копия газового месторождения, объединяющая четыре ключевые технологии: адаптацию алгоритмов искусственного интеллекта, предварительную обработку данных, применение анализа данных и автоматическое обновление моделей для прогнозирования, с целью создать комплексную платформу для междисциплинарного сотрудничества, эффективного использования данных и динамического оптимизационного прогнозирования. Исследование показало, что для многомерных, гетерогенных и шумных данных, возникающих в процессе разведки и разработки, система обеспечивает интегрированную предварительную обработку данных, включая обработку выбросов, заполнение пропусков, преобразование данных, статистический анализ и оценку качества, что гарантирует точность и надежность данных; с помощью встроенных алгоритмов искусственного интеллекта, таких как случайный лес и градиентный бустинг, система способна строить оптимальные регрессионные модели между многими параметрами и производительностью месторождения, решая при этом ключевые задачи анализа добычи, анализа гидроразрыва и прогнозирования "сладких пятен", повышая точность прогноза добычи, оптимизируя параметры гидроразрыва и эффективно определяя зоны "сладких пятен". Кроме того, система использует движок автоматического моделирования для динамического обновления структурной модели, фазовой модели и модели свойств месторождения, а также совмещает это с движком симулятора для проведения реального времени симуляций, отслеживания и прогнозирования, обеспечивая адаптивность и точность модели при разработке месторождения. С помощью технологии цифрового двойника создана виртуальная модель, идентичная реальному месторождению, что позволяет проводить анализ, прогнозирование и оптимальное управление в течение всего жизненного цикла месторождения. Результаты исследования обеспечивают сильную теоретическую и техническую поддержку для продвижения управления месторождениями в сторону интеллекта, точности и эффективности.

关键词

месторождение; разведка и разработка; искусственный интеллект; цифровой двойник; интегрированная платформа

阅读全文