توسعه يك ابزار غربالگري براي ازدياد برداشت از مخازن هيدروكربوري با استفاده از روشهاي هوش مصنوعي

دكتري

هدف اين رساله توسعه يك مدل داده محور هوش مصنوعي بمنظور غربالگري يكپارچه روشهاي ازدياد برداشت مي¬باشد. فرآيند توليد مدل يكپارچه داده محور غربالگري در سه مرحله (يا فاز) انجام مي‌گردد. در مرحله اول اين تحقيق (فاز اول)، يك مدل اوليه غربالگري بر مبناي جدول غربالگري بروز شده و مدل وزن دهي پارامترها بعنوان ورودي توسعه داده شده است. روش استفاده شده در فاز اول براساس ديدگاه تركيبي فازي و ماشين بردار پشتيبان مي‌باشد. جدول غربالگري بروز شده بعنوان يكي از ورودي مدل فاز اول بر اساس مباني و داده¬هاي جمع آوري شده از مجله نفت و گاز (OGJ ) و ساير مقالات و پردازش آنها تهيه شده است. پردازش شامل ارزيابي داده¬ها، شناسايي داده هاي پرت و خلاصه¬سازي آنها مي‌باشد. پس از پردازش تكميلي داده ها، جدول بروز شده غربالگري براي 18 روش ازدياد برداشت ارائه مي‌گردد. جدول غربالگري شامل محدوده و ميانگين اصلاح شده پارامترهاي اصلي مخزن مي‌باشد. مدل پيش بيني وزني بمنظور افزايش دقت روش منطق فازي اعمال شده است و هدف آن پيش بيني تاثير وزني پارامترهاي غربالگري در روشهاي ازدياد برداشت بصورت جداگانه مي‌باشد. براساس مدل غربالگري اوليه (يك مدل فازي – ماشين بردار پشتيبان)، درصد موفقيت فرآيند ازدياد برداشت در يك مخزن بصورت كمي و با دقت مطلوب ارائه مي‌گردد و نتايج در مقايسه با نرم افزار EORgui و مجله نفت و گاز (OGJ) خطاي كمتر از 10% را نشان مي‌دهد. در فاز دوم غربالگري (مدل ثانويه)، يك مدل شبيه ساز داده محور مخزن بمنظور پيش¬بيني عملكرد روشهاي ازدياد برداشت (بويژه تزريق گاز امتزاجي) توسعه داده مي‌شود. در اين مرحله ابتدا، پيش بيني پارامتر MMP (بعنوان يكي از ورودي مدل شبيه¬ساز داده محور) توسط يك مدل ماشين بردار پشتيبان بهينه شده ارائه گرديده است. نتايج مدل پيش بيني MMP با چندين رابطه تجربي مقايسه شده و خطاي در حدود 2.3% را نشان مي‌دهد. در نهايت مدل غربالگري ثانويه براساس داده¬هاي شبيه سازي تجاري و مدل MMP آموزش و توسعه داده مي‌شود. خطاي نتايج مدل داده محور شبيه ساز مخزن در مقايسه با شبيه ساز تجاري كمتر از 8.9% مي‌باشد. همچنين روش تحليل مولفه اصلي براي كاهش ابعاد داده هاي ورودي در مدل شبيه ساز مخزن بكار گيري شده است كه در برخي موارد تا 4.65% ميزان خطا را كاهش داده است. در مرحله نهايي فرآيند غربالگري (فاز سوم)، بررسي و تحليل تغييرات احتمالي نتايج مدل داده محور مخزن (فاز دوم غربالگري) ناشي از عدم قطعيت در داده هاي ميدان هيدروكربوري (بويژه تخلخل و نفوذ پذيري) انجام گرديده است. تحليل عدم قطعيت در كنار محاسبات اقتصادي باعث افزايش دقت نتايج فرآيند غربالگري يكپارچه شده است. در نهايت نتايج بدست آمده در بخش غربالگري اوليه، ثانويه و ثالثيه (DDSM ) با داده‌هاي واقعي مورد مقايسه قرار گرفته است. مدل، عملكرد مناسبي را نسبت به نرم افزارهاي مشابه مانند EORGui و داده¬هاي واقعي نشان مي¬دهد بطوريكه در برخي از داده هاي ارزيابي، نتايج مدل DDSM نسبت به نرم افزار EORGui برتري نشان مي¬دهد و با داده هاي ميدان واقعي همخواني كامل دارد. در خصوص مدل پيش بيني ضريب ازدياد برداشت و وزن پارامترهاي مخزن خطا بين 3.7-13.5 درصد مي¬باشد و خطاي مدل شبيه ساز يك بعدي، دو بعدي و سه بعدي بين 0.9-8.9 درصد محاسبه شده است.

195202

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مهدي عصاره

مهندسي نفت

دكتر محمد تقي صادقي