Томские ученые предложили способ ускорения бурения горных пород
В Томском политехническом университете представили подход, ускоряющий бурение в неоднородных карбонатных породах. О разработке 27 октября рассказали в Минобрнауки РФ. Об этом пишет ТАСС.
На бурение приходится 30–60% цены скважины. Сроки работ зависят от скорости проходки, поэтому рост показателя хотя бы на 10% экономит заметные средства. На процесс влияют прочность и состав пород, пластовое давление, напряжения. Сложнее всего работать с неоднородными карбонатными коллекторами — известняками и доломитами, где сосредоточена существенная доля мировых запасов углеводородов.
Для прогнозов и настройки режимов уже используют машинное и глубокое обучение. Однако многие модели трудно объяснить, они не всегда учитывают время и физическую реализуемость. Томская разработка — методологический ориентир для оптимизации по данным. В перспективе это сократит сроки, расходы и повысит эффективность, но для переноса на другие скважины и месторождения понадобятся данные обо всех геомеханических и эксплуатационных условиях.
Исследователи изучили сведения по трем вертикальным нефтяным скважинам известняково-доломитовой формации. Учли глубину, режимы проходки и параметры механической модели грунта. На этой основе построили прогнозные системы. Разработчик Шадфар Давуди отметил: лучшую точность и воспроизводимость обеспечила LSTM-модель, или архитектура долгой краткосрочной памяти.
Объяснимый искусственный интеллект показал: производительность проходки сильнее всего определяет частота вращения. Связка с алгоритмом NSGA-III, который учитывает физику, позволила подобрать стратегии для разных типов пласта с опорой на законы механики горных пород. Проверка прошла на скважине, которую прежде не изучали. Статью напечатали в Results in Engineering (Q1, IF: 9,4).
