Применение методов машинного обучения для повышения качества крепления скважин

В статье рассматриваются проблемы, связанные с повышением качества крепления скважин на Пякяхинском месторождении, в частности большой объем работы по нахождению взаимосвязи между лабораторными исследованиями и фактическими данными с промысла; трудность нахождения логически обусловленных связей между параметрами и итоговым качеством крепления скважин. Описан новый подход к оценке влияния различных параметров, основанный на математическом аппарате, который исключает субъективные экспертные оценки, что в дальнейшем позволит применить данный метод на месторождениях с различными горно-геологическими условиями. Авторы предлагают использовать принципы математической обработки больших массивов данных с использованием нейронных сетей, обученных прогнозированию характеристик качества крепления скважины (сплошность контакта цементного камня с породой и с обсадной трубой). С учетом предварительно выявленных факторов выработаны решения по повышению герметичности крепи скважин и адгезии цементного камня с ограничивающими поверхностями.

1. Интегрированное решение по повышению качества крепления скважин в интервалах терригенных отложений / Р. Ф. Галиев, И. Р. Рафиков, А. В. Самсыкин [и др.]. – DOI 10.24887/0028-2448-2019-9-29-33. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 9. – С. 29–33.

2. Оптимизация технико-технологических решений для строительства сложнопрофильных скважин / Д. Л. Бакиров, Э. В. Бабушкин, В. А. Бурдыга [и др.]. – DOI 10.30713/0207-2351-2019-8(608)-39-44. – Текст : непосредственный // Нефтепромысловое дело. – 2019. – № 8 (608). – С. 39–44.

3. Оптимизация затрат на бурение и обустройство месторождения в условиях геологической неопределенности / Д. Л. Бакиров, М. М. Фаттахов, Я.И.Баранников [и др.]. – DOI 10.30713/0130-3872-2018-10-22-28. – Текст : непосредственный // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2018. – № 10. – С. 22–28.

4. Снижение износа бурильных труб в скважинах со сложным профилем / Д. Л. Бакиров, В. А. Бурдыга, А. И. Доброчасов [и др.]. – DOI 10.30713/0130-3872-2018-10-33-38. – Текст : непосредственный // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2018. – № 10. – С. 33–38.

5. Бакиров, Д. Л. Предупреждение возникновения водоперетоков применением самовосстанавливающихся составов для крепления скважин / Д. Л. Бакиров, В. А. Бурдыга, В. Н. Ковалев. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 8. – С. 36–39.

6. Разработка тампонажных растворов с цементозамещающими компонентами для крепления скважин в условиях Западной Сибири / Д. Л. Бакиров, В. А. Бурдыга, М. М. Фаттахов, Н. Р. Галеев. – Текст : непосредственный // Интервал. Передовые нефтегазовые технологии. – 2009. – № 2. – С. 43–45.

7. Повышение устойчивости крепи скважины динамическому воздействию / Д. Л. Бакиров, В. А. Бурдыга, М. М. Фаттахов [и др.]. – DOI 10.30713/0207-2351-2020-1(613)-65-70. – Текст : непосредственный // Нефтепромысловое дело. – 2020. – № 1. – С. 65–70.

8. К вопросу оценки качества крепления скважин / Д. Л. Бакиров, В. А. Бурдыга, М. М. Фаттахов, Г. Н. Грицай. – DOI 10.30713/0207-2351-2019-9(609)-10-13. – Текст : непосредственный // Нефтепромысловое дело. – 2019. – № 9 (609). – С. 10–13.

9. Data-driven model for the identification of the rock type at a drilling bit / N. Klyuchnikov, A. Zaytsev, A. Gruzdev [et al.]. – DOI 10.1016/j.petrol.2019.03.041. – Текст : непосредственный // Journal of Petroleum Science and Engineering. – 2019. – Vol. 178. – P. 506–516.

10. Cayeux, E. Toward Drilling Automation: On the Necessity of Using Sensors That Relate to Physical Models / E. Cayeux, B. Daireaux, E. W. Dvergsnes, F. Florence. – DOI 10.2118/163440-PA. – Текст : непосредственный // SPE Drilling & Completion. – 2014. – Vol. 29, Issue 02. – P. 236–255.

11. Chen, T. XGBoost: A scalable tree boosting system / T. Chen, C. Guestrin. – Текст : непосредственный // Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining. – 2016. – P. 785–794.

12. Downton, G. C. Challenges of Modeling Drilling Systems for the Purposes of Automation and Control / G. C. Downton. – DOI 10.3182/20120531-2-NO-4020.00054. – Текст : непосредственный // IFAC Proceedings Volumes. – 2012. – P. 201–210.

13. Detournay, E. A phenomenological model for the drilling action of drag bits / E. Detournay, P. Defourny. – DOI 10.1016/0148-9062(92)91041-3. – Текст : непосредственный // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics. – 1992. – Vol. 29. – P. 13–23.

14. Современный опыт заканчивания облегченных конструкций горизонтальных скважин / Д. Л. Бакиров, М. М. Фаттахов, В. А. Бурдыга [и др.]. – Текст : непосредственный // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2016. – № 11. – С. 48–53.

15. Совершенствование технологии строительства боковых стволов с горизонтальным окончанием в сложных геолого-технических условиях / Д. Л. Бакиров, Г. В. Мазур, Э. В. Бабушкин [и др.]. – DOI 10.24887/0028-2448-2019-8-40-43. – Текст : непосредственный // Нефтяное хозяйство. – 2019. – № 8. – С. 40–43.

16. Фаттахов, М. М. Оптимизация профилей скважин с большой протяженностью горизонтального участка / М. М. Фаттахов, И. К. Ахметшин.– Текст : непосредственный // Бурение и нефть. – 2012. – № 8. – С. 42–44.

17. Планирование и строительство многозабойных скважин с большим отходом по вертикали / Д. Л. Бакиров, И. К. Ахметшин, М. М. Фаттахов [и др.]. – Текст : непосредственный // Геология, геофизика и разработка нефтяных и газовых месторождений. – 2015. – № 9. – С. 41–50.

18. Бакиров, Д. Л. Опыт строительства скважин сложной архитектуры на месторождениях ОАО «ЛУКОЙЛ» в Западной Сибири / Д. Л. Бакиров, М. М. Фаттахов, Л. С. Бондаренко. – Текст : электронный // Российская техническая нефтегазовая конференция и выставка SPE по разведке и добыче (Москва, 14–16 октября 2014 г.). – URL: https://doi.org/10.2118/171264-ru.

19. Фаттахов, М. М. Классификатор многозабойных и многоствольных скважин / М. М. Фаттахов. – Текст : непосредственный // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. – 2015. – № 4. – С. 22–24.

20. Бурение наклонных и горизонтальных скважин : справочник / А. Г. Калинин, Б. А. Никитин, К. М. Солодкий, Б. З. Султанов. – Москва : Недра, 1997. – 647 с. – Текст : непосредственный.