<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">tumnig</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Нефть и газ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Oil and Gas Studies</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0445-0108</issn><issn pub-type="epub">3033-8174</issn><publisher><publisher-name>Industrial University of Tyumen</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.31660/0445-0108-2025-2-98-108</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">tumnig-1311</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>БУРЕНИЕ СКВАЖИН И РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>DRILLING OF WELLS AND FIELDS DEVELOPMENT</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оптимизация параметров системы разработки на основе многовариантных гидродинамических расчетов и нейронной прокси-модели</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Optimization of field development scheme parameters using multivariant simulation and neural proxy-model</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-9090-0672</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Балин</surname><given-names>Д. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Balin</surname><given-names>D. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Балин Даниил Валерьевич, аспирант кафедры разработки и эксплуатации нефтяных и газовых месторождений</p><p>Тюмень</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Daniil V. Balin, Post-graduate Student, Development and Exploitation of Oil and Gas Fields</p><p>Tyumen</p></bio><email xlink:type="simple">danilbalin@bk.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Тюменский индустриальный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Industrial University of Tyumen</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2025</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>04</month><year>2025</year></pub-date><volume>0</volume><issue>2</issue><fpage>98</fpage><lpage>108</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Балин Д.В., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Балин Д.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Balin D.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1311">https://tumnig.tyuiu.ru/jour/article/view/1311</self-uri><abstract><p>Рассмотрен подход к определению оптимальных параметров системы разработки пласта, базирующийся на серии многовариантных гидродинамических расчетов, направленных на адаптацию модели и последующий прогноз технологических показателей, а также на привлечении нейросетевого анализа. Целесообразность такого алгоритма обуславливается необходимостью повышения точности и надежности получаемых результатов уже на раннем этапе проектирования разработки за счет одновременного учета геологических и гидродинамических неопределенностей. Программное обеспечение «тНавигатор» было выбрано в качестве основного инструмента, поскольку обладает большим набором соответствующих задаче опций. С помощью алгоритма латинского гиперкуба выполнена многовариантная адаптация исходного варианта гидродинамической модели, за счет анализа получаемого качества настройки выбраны представительные реализации для запуска базового прогноза. По итогам базового прогноза с привлечением накопленной функции распределения определены пессимистичный / базовый / оптимистичный сценарии для перехода к оптимизационным расчетам по поиску наилучшей системы разработки с помощью алгоритма дифференциальной эволюции. Контроль качества и уточнение полученных параметров оптимума реализован за счет построения нейронной прокси-модели. По итогам работы сформирован порядок действий по получению искомых оценок, сочетающий в себе достаточно широкий диапазон неопределенности, определяющий многообразие получаемых решений и сокращающий машинное время, затрачиваемое на расчет.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>This article presents an approach for determining the optimal parameters of a reservoir development system, based on a series of multivariate hydrodynamic simulations aimed at model adaptation and forecasting of technological indicators, incorporating neural network analysis. The rationale behind this algorithm is to enhance the accuracy and reliability of results during the early stages of design by simultaneously accounting for geological and hydrodynamic uncertain-ties. The software "tNavigator" was selected as the primary tool due to its extensive feature set tailored for this task. Using the Latin Hypercube algorithm, we conducted a multivariate adaptation of the initial hydrodynamic model. By analyzing the quality of the resulting model, we selected representative implementations for the baseline forecast. Based on the outcomes of baseline forecast and using the accumulated distribution function, we identified pessimistic, baseline, and optimistic scenarios for optimization calculations. These calculations were aimed at finding the most effective development system using the differential evolution algorithm.  </p><p>To ensure quality control and refine the optimal parameters obtained, we constructed a neural proxy model. According to the results of the study, we developed a procedure for obtaining desired estimates, which combines a wide range of uncertainties that define the variety of obtained solutions while also reducing the computational time required for simulations.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>латинский гиперкуб</kwd><kwd>дифференциальная эволюция</kwd><kwd>нейронная прокси-модель</kwd><kwd>адаптация</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>Latin Hypercube</kwd><kwd>differential evolution</kwd><kwd>neural proxy model</kwd><kwd>adaptation</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Попков, В. И. Интегрированное геолого-гидродинамическое моделирование в системном управлении разработкой нефтегазовых месторождений / В. И. Попков, В. П. Шакшин. – Текст : непосредственный // Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: физико-математические науки – 2009. – № 1(18). – С. 239–250.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Popkov, V. I. &amp; Shakshin, V. P. (2009). Integrated geological and hydrodynamic modeling in the management system of oil and gas production. Journal of Samara state technical university. Ser. Physical and mathematical sciences, 1 (18), pp. 239-250. (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Козырев, Н. Д. Оценка влияния параметров неопределенности на прогнозирование показателей разработки / Н. Д. Козырев, А. Ю. Вишняков, И. С. Путилов. – DOI 10.15593/2712-8008/2020.4.5. – Текст : непосредственный // Недропользование. – 2020. – Т. 20, № 4. – C. 356–368.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kozyrev, N. D., Vishnyakov, A. Y., &amp; Putilov, I. S. (2020). Assessment of the uncertainty parameters influence on the development indicators forecasting. Perm Journal of Petroleum and Mining Engineering, 20 (4), pp. 356-368. (In Russian). DOI: 10.15593/2712-8008/2020.4.5</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Подходы к выбору реализаций при вероятностном моделировании геологической модели и анализ влияния на прогнозный профиль добычи / С. А. Андронов, Е. А. Горенкова, А. А. Гомонов, И. А. Максименко. – DOI 10.51890/2587-7399-2023-8-4-25-32. – Текст : непосредственный // PRONEFT. Профессионально о нефти. – 2023. – Том 8, № 4 (30). – С. 25–32.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Andronov, S. A., Gorenkova, E. A., Gomonov, A. A., &amp; Maksimenko, I. A. (2023). Approaches to selection of realizations in probabilistic modeling of geological model and analysis of influence of forecast production profile. PRONEFT. Professionally about oil, 8(4(30)), pp. 25-32. (In Russian). DOI: 10.51890/2587-7399-2023-8-4-25-32</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Казанская, Д. А. Интегрированное геолого-гидродинамическое моделирование в ПО «тНавигатор» / Д. А. Казанская, С. С. Красников. – Текст : непосредственный // Актуальные тренды научно-технологического и операционного развития нефтегазовой отрасли : сборник материалов 8-й научно-практической конференции, Тюмень, 23–25 сентября 2024 года. – Москва : Геомодель Развитие, 2024. – С. 207–210.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kazanskaya, D. A., &amp; Krasnikov, S. S. (2024). Integrirovannoe geologo-gidrodinamicheskoe modelirovanie v PO «tNavigator». Aktual’nye trendy nauchno-tekhnologicheskogo i operacionnogo razvitiya neftegazovoj otrasli. Sbornik materialov konferencii. Tyumen. Mosсow, Geomodel' Razvitie Publ., pp. 207-210. (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пыриков, В. А. Повышение эффективности закачки на основе геолого-технологического моделирования с учетом результатов нейросетевой оптимизации / В. А. Пыриков. – Текст : непосредственный // Онлайн-форум «Инновации для повышения эффективности сопровождения нефтегазовых активов» : сборник докладов, Москва, октябрь 2024 г. – С. 200–202.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Pyrikov, V. A. (2024). Povyshenie effektivnosti zakachki na osnove geologo-tekhnologicheskogo modelirovaniya s uchetom rezul’tatov nejrosetevoy oprimizacii. Onlajn-forum «Innovacii dlya povysheniya effektivnosti soprovozhdeniya neftegazovykh aktivov». Sbornik dokladov. October, 2024. Moscow, pp. 200-202. (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Садыков, Р. М. Подбор оптимального числа симуляций Монте-Карло при вероятностном подсчете ресурсов углеводородного сырья / Р. М. Садыков. – DOI 10.54859/kjogi108590. – Текст : непосредственный // Вестник нефтегазовой отрасли Казахстана. – 2022. – Т. 4, № 4. – С. 32–44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Sadykov, R. M. (2022). Optimal number of Monte-Carlo simulations for hydrocarbon resources probabilistic estimation. Kazakhstan journal for oil &amp; gas industry, 4(4), pp. 32-44. (In Russian). DOI: 10.54859/kjogi108590</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Mohamed, L. History matching and uncertainty quantification: multi-objective particle swarm optimization approach / L. Mohamed, M. Christie, V. Demyanov. – Text : electronic // Conference SPE 143067-MS, 23-26 May, Vienna, Austria. – 2011. – https://doi.org/10.2118/143067-MS</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Mohamed, L., Christie, M., &amp; Demyanov, V. (2011). History matching and uncertainty quantification: multiobjective particle swarm optimization approach. In SPE Europec featured at EAGE Conference and Exhibition, pp. SPE-143067 MS. (In English). DOI: 10.2118/143067-MS</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Умановский, А. В. Графовые нейронные сети для прокси-моделирования гидродинамики пласта / А. В. Умановский. – DOI 10.21684/2411-7978-2022-8-3-155-177. – Текст : непосредственный // Вестник Тюменского государственного университета. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика. – 2022. – Т. 8, № 3(31). – С. 155–177.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Umanovskiy, A. V. (2022). Proxy modeling of reservoir hydrodynamics with graph neural networks. Vestnik Tyumenskogo gosudarstvennogo universiteta. Fiziko-matematicheskoe modelirovanie. Physical and mathematical modeling. Oil, gas, energy, (3), pp.155-177. (In Russian). DOI: 10.21684/2411-7978-2022-8-3-155-177</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Щелоков, А. С. Изучение изменения скорости обучения алгоритмом «упругого» распространения ошибки PRROP / А. С. Щелоков, А. А. Турчак, А. В. Салтыков. – Текст : непосредственный // Неделя науки Санкт-Петербургского государственного морского технического университета. – 2020. – Т. 1, № 3–1. – С. 3–9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Shchelokov, A. S., Turchak, A. A., &amp; Saltykov, A. V. (2020). Study of the change in the learning rate by an algorithm of resilient propagation of the error RPROP. Nedelya nauki Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo morskogo tekhnicheskogo universiteta, 1(3-1), pp. 3-9. (In Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
