하이브리드 데이터

Aug 06, 2023

Scientific Reports 12권, 기사 번호: 15773(2022) 이 기사 인용

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측정항목 세부정보

안전 진흙 창(SMW)은 O&G 유정을 굴착하는 동안 사용할 수 있는 진흙 무게의 허용 한계를 정의합니다. SMW 한계 내에서 진흙 무게를 제어하면 유정 불안정 문제, 순환 손실 등과 같은 많은 심각한 문제를 피하는 데 도움이 됩니다. SMW는 전단 실패(탈출)가 발생할 수 있는 최소 진흙 무게(MWBO)와 최대 진흙 무게로 정의할 수 있습니다. 인장 파괴(파괴)가 발생할 수 있는 진흙 무게(MWBD). 이러한 한계는 하향공 형성의 지리역학적 분석을 통해 결정될 수 있습니다. 그러나 이러한 분석은 대부분의 시추 유정에 항상 접근할 수 있는 것은 아닙니다. 따라서 본 연구에서는 추가 비용 없이 안전한 진흙 중량 범위를 신속하게 추정하기 위한 새로운 데이터 기반 모델을 개발하기 위한 새로운 접근 방식을 도입했습니다. 대부분의 유정에서 일반적으로 사용 가능한 로깅 데이터로부터 직접 MWBO와 MWBD를 모두 추정하기 위해 인공 신경망(ANN)을 사용하여 새로운 모델이 개발되었습니다. ANN 기반 모델은 보이지 않는 데이터 세트로 테스트되기 전에 중동 지역의 실제 데이터를 사용하여 훈련되었습니다. 모델은 예측된 출력 값과 관찰된 출력 값을 비교하여 92%가 넘는 높은 정확도를 달성했습니다. 또한 최적화된 ANN 모델의 가중치와 편향을 기반으로 새로운 방정식이 확립되어 복잡한 코드 없이 MWBO와 MWBD를 모두 계산할 수 있습니다. 마지막으로, 동일한 분야의 또 다른 데이터 세트를 사용하여 새 방정식을 검증했으며 결과는 최대 0.60%의 낮은 평균 절대 백분율 오차로 MWBO 및 MWBD를 추정하기 위한 새 방정식의 높은 견고성을 입증했습니다. 따라서 비용이 많이 드는 기존 접근 방식과 달리 새로 개발된 방정식은 로깅 데이터를 사용할 수 있을 때마다 높은 정확도로 적시에 경제적으로 효과적인 방식으로 SMW 제한을 쉽게 결정할 수 있습니다.

지구역학은 석유 분야의 시추 및 개발 계획과 최적화에 있어서 초석을 나타내는 과학 중 하나입니다. 이는 유정 근처의 현장 응력 분포 외에도 암석의 기계적 특성을 연구하는 것으로 구성됩니다. 이러한 정보를 주의 깊게 평가하는 것은 시추, 완료 및 자극 작업 중에 발생할 수 있는 광범위한 비용 문제를 피하는 데 도움이 될 수 있는 핵심 요소로 간주됩니다. 지하 구조물의 지구 역학은 지층의 현장 지구 역학 상태를 모방하는 지구 역학 모델을 구축하여 연구할 수 있습니다1. 이는 다양한 프로세스에 대한 기술적 조사에 기여할 수 있으며 결과적으로 비용 절감을 촉진할 수 있습니다. 지리역학적 모델은 보정 목적을 위한 일부 현장 테스트 및 코어 기반 실험실 실험 외에도 지층 밀도 로그, 다공성 로그, 음향 로그 등과 같은 기존 로깅 데이터를 사용하여 구성할 수 있습니다. 유정 안정성은 시추 과정에서 주요 관심사 중 하나로 간주됩니다. 유정 안정성과 관련된 두 가지 일반적인 문제는 인장 파괴(파괴) 또는 유정 파손(붕괴)입니다. 결과적으로 순환 손실, 파이프 고착, 유실 등 많은 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 비용이 많이 들고 시간 낭비가 되는 상황을 피하기 위해 안전한 진흙 창을 결정하기 위한 계획을 잘 세우면서 주의를 기울여야 합니다. 안전한 진흙창은 일반적으로 다운홀 구조물의 현장 응력 상태를 고려하여 결정됩니다2. 형성 응력은 유정 불안정 문제의 가능성을 평가할 수 있는 크기와 방향 측면에서 설명됩니다. 따라서 시추 중 잠재적인 불안정성 문제에 대한 실행 가능한 솔루션을 찾기 위해서는 일반적으로 유정 깊이를 따라 현장 응력 구성에 대한 정확한 데이터가 필요합니다. 이는 사전 정의된 안전 머드 창(SMW)3 범위 내에 존재하는 최적의 머드 중량을 배치하여 달성할 수 있습니다. SMW는 적절한 암석 파손 기준4과 결합된 현장 응력, 간극 압력 및 암석 기계적 특성을 포함한 유정 데이터를 기반으로 한 지질학적 모델링을 적용하여 결정할 수 있습니다4. 그러나 이러한 분석은 대부분의 시추 유정에 대한 접근성을 제한하는 비용과 시간이 많이 소요되는 것으로 간주됩니다.