Метод прогнозирования добычи нефтегазовых скважин на основе динамической свёртки с временным вниманием

YANG CHEN ,  

PENG XIAOLONG ,  

ZHU SUYANG ,  

WANG CHAOWEN ,  

GUAN WENJIE ,  

XIANG DONGLIU ,  

摘要

Причина неудовлетворительных результатов машинного обучения в прогнозировании добычи нефтегазовых скважин заключается в избыточной зависимости традиционных методов от характеристик исторических данных о добыче, в результате чего прогнозы в большей степени представляют собой реорганизацию исторической информации, а не предсказание новых тенденций. Эти методы игнорируют другие важные временные переменные, такие как стадия разработки скважины, давление и добыча жидкости, влияющие на добычу. Для решения этих проблем исследование предложило меры, связывающие давление, добычу жидкости и продуктивность, и разработало метод прогнозирования добычи нефтегазовых скважин на основе динамической свёрточной нейронной сети с временным вниманием. Метод базируется на временной свёрточной нейронной сети с внедрением многоголового внимания и динамических свёрточных механизмов, что позволяет улавливать долгосрочные зависимости между различными временными шагами во входной последовательности признаков, а также назначать различные веса каждому временному шагу. Модуль динамической свёртки может динамически генерировать параметры свёрточных ядер на основе выхода модуля временного внимания, адаптируясь к входным признакам на разных этапах производства. Подтверждение превосходства модели прогнозирования добычи на основе динамической свёртки с временным вниманием показано на сложных реальных примерах из многоскважинного участка добычи газа в Аньюэ. Исследование показало, что предложенная модель демонстрирует лучшие результаты прогнозирования при случайном выборе 4 скважин. Далее с помощью визуализации весов внимания и динамических свёрточных весов было обнаружено, что модель может динамически регулировать веса свёрточных ядер в зависимости от различных стадий разработки, особенно для начальной, переходной и спадной стадий газовых скважин. Объединяя зависимости давления, добычи жидкости и продукции в стадии разработки, модель динамической свёрточной нейронной сети с временным вниманием способна адаптивно настраивать свою структуру и параметры для точного прогнозирования добычи нефтегазовых скважин.

关键词

прогнозирование добычи нефтегазовых скважин;временная свёрточная нейронная сеть;многоголовое внимание;динамическая свёртка;адаптивный

阅读全文