Estudio de tecnologías clave y aplicaciones del sistema inteligente de gemelos digitales de yacimientos impulsado por big data

SUN YALONG ,  

NIU HAO ,  

ZHANG YONGLI ,  

CHEN YUXUAN ,  

GU YI ,  

FANG JUNLING ,  

ZHANG SHIFAN ,  

摘要

Los métodos tradicionales de investigación de yacimientos de petróleo y gas suelen depender de la cooperación entre diferentes áreas profesionales, realizando investigación y desarrollo de forma secuencial. Sin embargo, este modelo dificulta la coordinación eficaz entre las distintas etapas y presenta limitaciones en la optimización de los beneficios generales. Para solucionar este problema, el estudio propone un sistema inteligente de gemelo digital de yacimientos, que integra adaptación de algoritmos de inteligencia artificial, preprocesamiento de datos, aplicaciones de análisis de datos y actualización automática de modelos predictivos. El objetivo es construir una plataforma integral que combine colaboración interdisciplinaria, uso eficiente de datos y predicciones dinámicas optimizadas. El estudio demuestra que, ante la multidimensionalidad, heterogeneidad y alto nivel de ruido de los datos en los procesos de exploración y desarrollo, el sistema adopta un esquema de preprocesamiento de datos que integra tratamiento de valores atípicos, imputación de valores faltantes, transformación de datos, análisis estadístico y evaluación de calidad, asegurando la precisión y fiabilidad de los datos. Mediante el uso de algoritmos de inteligencia artificial como bosques aleatorios y el aumento del gradiente, el sistema puede construir el modelo de regresión óptimo entre diversos parámetros y la productividad del yacimiento, abordando tres problemas clave: análisis de producción, análisis de fracturamiento y predicción de "puntos dulces". Esto mejora la precisión en la predicción de la producción, optimiza los parámetros de fracturamiento y identifica eficazmente las zonas de "puntos dulces". Además, el sistema utiliza un motor de modelado automático para actualizar dinámicamente los modelos estructurales, de fases y de propiedades del yacimiento, combinándolos con un motor de simulación para realizar simulaciones, seguimientos y predicciones en tiempo real, garantizando la adaptabilidad y precisión de los modelos durante el proceso de desarrollo del yacimiento. A través de la tecnología de gemelos digitales, el sistema construye un modelo virtual en espacio virtual que coincide con el yacimiento físico real, logrando análisis, previsión y gestión optimizada del ciclo de vida completo del yacimiento. Los resultados del estudio proporcionan un sólido respaldo teórico y un soporte técnico para promover la gestión de los yacimientos hacia enfoques más inteligentes, precisos y eficientes.

关键词

yacimiento; exploración y desarrollo; inteligencia artificial; gemelos digitales; plataforma integrada

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