Home Notizie recenti L’intelligenza artificiale sui dati di grandi campi aiuta a rendere la fratturazione...

L’intelligenza artificiale sui dati di grandi campi aiuta a rendere la fratturazione idraulica più redditizia

31
0

Credito: Pixabay/CC0 di dominio pubblico

I ricercatori di Skoltech e Gazpromneft-STC hanno brevettato una tecnica che utilizza l’apprendimento automatico per ottenere il massimo dalla fratturazione idraulica, una tecnologia utilizzata dalle compagnie petrolifere e del gas per massimizzare la produzione di pozzi. Basandosi sull’analisi intelligente dei dati meticolosamente raccolti su migliaia di pozzi, l’intelligenza artificiale fa previsioni personalizzate su quali siano i parametri di fratturazione ottimali per ogni dato pozzo. Registrata dal Servizio federale russo per la proprietà intellettuale, l’invenzione era stata precedentemente presentata in uno studio di gennaio e in un precedente documento nel Giornale di scienza e ingegneria del petrolio.

La fratturazione idraulica comporta l’iniezione di una miscela ad alta pressione di acqua, sabbia o ghiaia e sostanze chimiche nella formazione rocciosa petrolifera che circonda un pozzo per aumentare il recupero. È diventata un’operazione abbastanza di routine per qualsiasi nuovo pozzo, ma non è una tecnica valida per tutti. Piuttosto, gli ingegneri devono mettere a punto una serie di parametri di governo che hanno a che fare con la composizione e il volume del fluido iniettato, la velocità di pompaggio, il carico di particelle e altri aspetti tecnici.

L’approccio convenzionale all’impostazione di questi parametri si basa su una modellazione complessa e dispendiosa in termini di tempo. Il professor Andrei Osiptsov di Skoltech, il supervisore scientifico del progetto, ha spiegato: “Le ipotesi plausibili su quali parametri potrebbero funzionare meglio sono inserite in un modello fisico del processo di fratturazione, con il modello che fa previsioni su come una data combinazione di parametri influenzerebbe la produttività . Questo è un compito molto impegnativo dal punto di vista computazionale e ci vogliono giorni o settimane per determinare i parametri giusti per un solo pozzo, di cui ce ne sono molti in un dato giacimento petrolifero”.

“Invece, addestriamo l’intelligenza artificiale per prevedere la produzione di pozzi utilizzando il nostro database, unico nel suo genere!, che elenca fino a 92 caratteristiche del pozzo, della roccia circostante e della progettazione del fracking per circa 6.000 pozzi in 23 petrolio e gas campi”, ha commentato lo studente di dottorato di Skoltech Anton Morozov. Poiché la resa di questi pozzi dopo la fratturazione idraulica è già nota in retrospettiva, ed è anche registrata nel database sotto forma di altri 16 parametri, l’IA può collegare i due insieme e imparare a prevedere la produzione del pozzo che risulterà da determinate condizioni iniziali.

“Una volta che siamo in grado di prevedere la produzione del pozzo dai parametri di fratturazione, possiamo effettivamente risolvere quello che è noto come il problema inverso: date alcune caratteristiche fisse del pozzo e della roccia, quali parametri di frattura porteranno alla massima produzione cumulativa?” Il project manager, l’ingegnere senior Albert Vainshtein di Skoltech, ha spiegato, affermando che l’intelligenza artificiale e gli algoritmi di ottimizzazione forniscono la risposta a questa domanda molto rapidamente. “La tecnica è applicabile a qualsiasi pozzo petrolifero ed è stata testata con successo nel campo di Priobskoye nella Siberia occidentale”, ha aggiunto il dottorando di Skoltech Dmitry Popkov.

“Puoi anche migliorare ulteriormente questa soluzione per promuovere un recupero più consapevole e responsabile dei combustibili fossili, mettendo la ‘E’ in ESG”, ha commentato lo studente di dottorato di Skoltech Viktor Duplyakov. Cioè, invece di massimizzare la produzione di idrocarburi, qualunque cosa accada, il sistema può essere addestrato per bilanciare la resa con parametri rilevanti per l’ambiente, come la quantità di acqua dolce consumata, le sostanze chimiche iniettate e il diesel bruciato sulle pompe e i gas serra emessi. “Forse si potrebbe anche concepire un coefficiente integrato che indichi l’impronta ecologica o energeticamente efficace di un lavoro di fratturazione idraulica”, ha suggerito Egor Shel del Gazpromneft Science and Technology Center, in vista di una possibile ricerca futura.


Articolo precedenteNon c’è niente di noioso nei tunnel
Articolo successivoLo studio traccia un nuovo collegamento tra l’apprendimento della ricompensa basato sulla dopamina e l’apprendimento automatico