Публикации и сборник статей

Научный сборник

Обновление от 23.03.2021

Регулярно дополняемый сборник статей ТИНГ, опубликованных в научных периодических изданиях. Важность исследований ТИНГ подтверждена публикациями в авторитетных отраслевых журналах – «Нефтяное хозяйство», «Нефть. Газ. Новации», «Недропользование XXI век», «Neftegaz.RU». Тематика отражена в названии сборника и главном векторе исследований ТИНГ – применение нейросетевых технологий для оптимизации добычи и закачки. Аудитория журнала – специалисты и эксперты нефтегазовой отрасли, партнёры компании

Скачать актуальную версию сборника

Публикации

Научно-технические и производственные статьи сотрудников ТИНГ по актуальным вопросам разработки, автоматизации и нефтедобычи в российских и зарубежных научных журналах

Категория
Дата
2022
Нефтяное хозяйство
3/2022
Нефтяное хозяйство
3/2022
Интеграция методов машинного обучения и геолого-гидродинамического моделирования при проектировании разработки месторождений
Авторы: Л.С. Бриллиант, А.С. Завьялов, М.Ю. Данько, К.А. Андонов, И.В. Шпуров, В.Г. Браткова, А.В. Давыдов

Аннотация: До настоящего времени мероприятия, основанные на технологиях увеличения нефтеотдачи пластов в парадигме нестационарного воздействия любых модификаций – циклическое, импульсное, изменение направления потоков и т.д., несмотря на обширные библиотеки публикаций, не находят практического применения. Такое положение дел связано с отсутствием апробированных в производственных условиях формализованных решений обоснования оптимальных темпов, последовательности и продолжительности циклов закачки воды в скважинах. По этой причине эффективность гидродинамических МУН назначается экспертно и отражает нормативный прирост КИН относительно расчетов, полученных на геолого-гидродинамических моделях. Авторы полагают, что на III, и тем более на IV стадии разработки приоритетным инструментом гидродинамического моделирования должны стать задачи, основанные на решении «обратной» задачи гидродинамики, предусматривающие широкое применение методов машинного обучения. Авторы предлагают новую концепцию комплексирования методов искусственного интеллекта и гидродинамической модели, в которой нейронная сеть строит функциональную связь исторического дебита нефти от приемистости, затем оптимизационный алгоритм находит максимум добычи нефти и соответствующее ему распределение закачки. При этом в отличие от примеров, которые приводятся выше, выполняется всего один расчет на ГДМ, за кратно меньший промежуток времени.

Ключевые слова: Разработка нефтяных месторождений, методы увеличения нефтеотдачи, МУН, нейронные сети, геолого-гидродинамическое моделирование

Abstract: Maintaining oil production at long-term developed fields requires solving the problem of high production costs. This problem is associated with the need to withdraw significant volumes of produced water and a proportionally high need for injection in order to maintain reservoir pressure. It is noted that a 1% reduction in water cut in production makes it possible to reduce operating costs in oil production by up to 15%. It is shown that the problems of effective development of mature fields are associated with the solution of the optimization problem of distributing fluid production and water injection in the wells system. The authors argue the idea that at the later stages of development, the priority for hydrodynamic modeling should be tools based on solving the inverse problem of hydrodynamics, providing for the widespread use of material balance methods and allowing big data processing. A new concept of combining artificial intelligence methods and a hydrodynamic model is proposed. The concept provides for obtaining a functional relationship between the historical oil production rate and injectivity using a neural network, searching for the maximum oil production and its distribution. At the same time, only one calculation is performed on the hydrodynamic model, which significantly reduces time costs. An example of the application of the proposed technology is given. It is concluded that the set of methodological, mathematical and informational solutions presented in the article will allow formalizing the processes of designing hydrodynamic methods for enhanced oil recovery, clarifying the model for a feasibility study of profitable and technologically recoverable oil reserves.

Keywords: Reservoir engineering, enhanced oil recovery (EOR) methods, neural networks, hydrodynamic modeling

Нефтяное хозяйство
№2 / 2022
Нефтяное хозяйство
№2 / 2022
Обоснование оптимального расстояния между скважинами при разработке коллекторов ачимовской толщи
Авторы: И.В. Шпуров, В.Г. Браткова, В.С. Васильева, Л.С. Бриллиант, Д.В. Горбунова, М.Ю. Данько, Д.Е. Васильев, Я.А. Селютина

Аннотация: Рассмотрена методика обоснования оптимальных расстояний между скважинами на основе применения модели CRM (capacitance-resistive models) для коллекторов ачимовской толщи. Метод основывается на уравнении материального баланса и позволяет оценить дренируемый поровый объем скважин. Оптимальное расстояние между скважинами определяется из условия совмещения внешних границ зоны дренирования скважин. Расчеты иллюстрируются примером апробации на залежах ачимовских отложений Когалымского месторождения.

Ключевые слова: Уравнение материального баланса, объемно-резистивная модель, CRM, Ачимовская свита, радиус дренирования.

Abstract: The method for evaluating the optimal distance between wells CRM (capacitance-resistive models) model-based for the Achimov formation is considered. The method is based on the material balance equation, it allows to estimate the drained pore volume. The optimal distance between the wells is determined assuming that the drainage zones of the wells contact or intersect. In this work, the technique is approved on the Achimov formation of the Kogalymskoe field.

Keywords: Material balance equation, capacitance-resistive models, CRM, Achimov formation, drainage radius

2020
Нефть. Газ. Новации.
№ 8 2020 г.
Нефть. Газ. Новации.
№ 8 2020 г.
Автоматизация процессов нейросетевой оптимизации режимов закачки воды на месторождениях АО «НК «Нефтиса»
Авторы: А.Л. Зарубин, Д.В. Перов, Д.А. Рябец, Л.С. Бриллиант, А.С. Завьялов, Д.В. Горбунова, Е.А. Симаков

Аннотация: Современные тенденции развития отечественной и современной научной мысли в области добычи углеводородов все больше тяготеют к процессам управления добычей с помощью регулирования режимов работы нагнетательных скважин. На текущем этапе развития технологий управления добычей на передний план выходят задачи автоматизации и роботизации процессов управления режимами работы нагнетательных скважин в концепции нейросетевой оптимизации, что является одним из основных направлений развития промысла в контексте цифрового месторождения.

Ключевые слова: цифровые решения управления добычей, реинжиниринг месторождения, нейросетевое управление заводнением скважин, учет взаимовлияния скважин, технология «Управление заводнением» нагнетательных скважин, апробация нейросетевых технологий оптимизации режимов закачки, нейросетевая оптимизации разработки месторождения, программа цифровой трансформации производственных процессов.

Недропользование XXI век
№4 2020 г.
Недропользование XXI век
№4 2020 г.
Методика тестирования алгоритмов прокси-моделирования
Авторы: Л.С. Бриллиант, А. С. Завьялов, М.Ю. Данько, А.О. Елишева О.В. Цинкевич

Аннотация: При переходе месторождения в четвертую стадию разработки, когда в добываемой продукции доля воды достигает более 70% и структура остаточных запасов приобретает сложный характер, наиболее экономически целесообразными способами повышения нефтеотдачи являются гидродинамические методы, заключающиеся в изменении сложившейся десятилетиями кинематики потоков посредством перераспределения закачки воды. В такой постановке задачи для выбора оптимального распределения закачки необходимо просчитывать несколько тысяч различных вариантов, и принимать решения в течение месяца, недели или даже суток. Это нерешаемая с точки зрения классических геологогидродинамических моделей задача, расчеты не успевают за сменившейся за время их проведения гидродинамической картиной месторождения. Именно с этой целью в мировой практике все больше исследователей переходят к прокси-моделированию, как к инструменту оперативного принятия решений для месторождений на последней стадии разработки. С нарастанием интереса к прокси-моделям все более актуальным становится вопрос об оценке их качества. Авторы обосновали критерий качества, которым является предсказательная возможность. Разработана система тестов, позволяющая сравнивать между собой различные алгоритмы прокси-моделирования в единой «системе координат».

Ключевые слова: разработка нефтяных месторождений, математические методы в нефтяной промышленности, прокси-моделирование, нейронные сети

Недропользование XXI век
№4 2020 г.
Недропользование XXI век
№4 2020 г.
Архитектура цифровых решений управления режимами эксплуатации скважин в задачах эффективной разработки зрелых месторождений нефти
Авторы: Л.С. Бриллиант, М.Р. Дулкарнаев, М.Ю. Данько, А.О. Елишева О.В. Цинкевич

Аннотация: Современные тенденции производства заставляют нефтяные компании пересмотреть существующие инструменты и принципы организации бизнес-процессов управления разработкой месторождений. Мотивация преобразований продиктована изменениями в области информационных технологий и вычислительной техники, которые охватывают практически все сферы жизнедеятельности. Зачастую трансформацию производственных процессов в нефтегазовом секторе связывают с совершенствованием техники, технологии и производства, а инновации в области управленческих решений игнорируются. Полагается, что эти вещи между собой никак не связаны: можно комфортно существовать в интернет-пространстве, удаленно управляя технологическими процессами, сохраняя при этом право влиять на результат, а еще хуже - на источники данных и измерений, исходя из опыта. Специалистами ООО «ТИНГ» в содружестве с инженерами и геологами нефтедобывающих компаний разработана технология, основанная на синергии опыта и искусственного интеллекта, создан промышленный программный продукт, в котором, опираясь на промысловые измерения, решается комплекс задач по оперативному управлению режимами эксплуатации скважин и оптимизации нефтедобычи.

Ключевые слова: оперативное управление заводнением; трансформация; цифровизация; модель планирования; потенциал по добыче; искусственный интеллект; нейронные сети; прокси-моделирование; технологический режим эксплуатации скважин.

Neftegaz.RU
№2 (98) 2020 г.

Аннотация: Современные тенденции развития мировой нефтяной отрасли в общем, и российской в частности, все больше тяготеют к процессам управления добычей посредством регулирования режимов работы нагнетательных скважин на объектах, достигших значительной стадии выработки. Уже реализуемые в отечественной практике методы основываются на процессах машинного обучения и применении математических прокси-моделей на основе нейронных сетей.

Ключевые слова: автоматизация, нейронные сети, нагнетательная скважина, добыча нефти и газа, Западно-Малобалыкское месторождение.

Abstract: Modern trends of the global oil industry, both in general and in Russia, are increasingly gravitating to production control processes by regulating the operation of injection wells at significant stage of development facilities. Methods, which already implemented in domestic practice are based on machine learning processes and using of mathematical proxy models, based on neural networks.

Keywords: automation, neural networks, injection well, oil and gas production, Zapadno-Malobalykskoye field.

2019
Нефть. Газ. Новации.
№ 12 (228) 2019 г.
Нефть. Газ. Новации.
№ 12 (228) 2019 г.
Критический анализ метода прокси-моделирования INSIM-FT (Interwell Numerical Simulation Front Tracking models) на синтетических моделях и реальном месторождении
Авторы: Нехорошкова А.А., Данько М.Ю., Завьялов А.С., Елишева А.О.

Аннотация: Целью работы является критический анализ метода прокси-моделирования INSIM-FT. Приводятся результаты тестирования на синтетических моделях и на участке реального месторождения. Анализ показал, что по результатам решения обратной задачи гидродинамики в прокси-модели невозможно делать выводы о реальных параметрах пласта и даже удовлетворительная адаптация не является гарантом хорошей предсказательной способности. Сформулированы критерии применения метода.

Ключевые слова: разработка нефтяных месторождений, анализ разработки, математические методы в нефтяной промышленности, управление заводнением, INSIM, INSIM-FT, прокси-моделирование, гидродинамическое моделирование.

Abstract: The aim of the work is a critical analysis of the INSIM-FT proxy modeling method. The results of testing on synthetic models and on the site of a real field are presented. The analysis showed that according to the results of solving the inverse problem of hydrodynamics in the proxy model, it is impossible to draw conclusions about the real parameters of the formation and even a satisfactory adaptation is not a guarantee of good predictive ability. The criteria for the application of the method are formulated.

Keywords: reservoir engineering, Petroleum Engineering, mathematical methods in the oil industry, waterflood optimization, INSIM, INSIM-FT, proxy modeling,3D-modeling.

Недропользование XXI век
№4 август 2019
Недропользование XXI век
№4 август 2019
Развитие практических решений в задачах Управления Заводнением на основе нейросетевой оптимизации режимов работы нагнетательных скважин
Авторы: Полищук А.А., Трухин В.В., Бляшук М.М., Цинкевич О.В., Алексеев А.С.

Аннотация: В настоящее время нефтегазодобывающие предприятия проявляют глубокую заинтересованность в высокотехнологичных решениях, которые в своей совокупности принято называть «интеллектуальным» или «цифровым» месторождением. Одной из актуальных задач интеллектуализации разработки нефтяных месторождений является «разумное» управление режимами работы нагнетательных скважин. Компания ООО «Тюменский Институт Нефти и Газа» начиная с 2013г. имеет практический опыт в сфере повышения эффективности процесса заводнения. Методика, предложенная специалистами компании, представляет собой прокси-модель месторождения, построенную на основе нейронных сетей и первичных промысловых данных. «Оптимальные» показатели закачки воды в пласт, полученные методом нейросетевой оптимизации, позволяют добиться сокращения себестоимости добычи, и снижения темпов падения добычи нефти. Практика внедрения таких технологии диктует необходимость определения индикаторов эффективности, контролируя которые можно влиять на процесс нефтегазодобычи. В данной статье приводится анализ практических результатов совместного проекта ООО «ТИНГ» и ООО «ЛУКОЙЛ– Западная Сибирь» ТПП «Покачевнефтегаз» по Управлению Заводнением Кечимовского месторождения.

Ключевые слова: интеллектуальное месторождение, прокси моделирование, искусственные нейронные сети, взаимное влияние скважин, управление заводнением, оптимизированность системы заводнения, устойчивость оптимизации системы ППД

Abstract: Nowadays, oil and gas producing enterprises demonstrate a deep interest in high-tech solutions; taken together, these solutions are referred to as “intellectual” or “digital” field. One of the urgent tasks of oil field development intellectualization is a “smart” management of injection well operation process. Since 2013, Tyumen Oil and Gas Institute, LLC collects practical knowledge in the area of waterflooding performance improvement. Methodology proposed by the company’s specialists is a proxy-model of a filed, which is created on the basis of neural network and initial production data. “Optimal” metrics of water injection into reservoir, which are obtained using neural net optimization, allow achieving reduction of production costs and slowing down decline of oil production. Practice of introducing such technologies dictates the necessity to determine the performance indicators that can be used to control the process of oil and gas production. This paper analyses the practical results of OOO TING and OOO LUKOIL-Western Siberia of TPP Pokachevneftegaz collaboration on waterflooding management in the Kechimovsky field.

Keywords: intellectual field, proxy modeling, artificial neural networks, mutual influence

Neftegaz.RU
№6 (90) 2019 г.
Neftegaz.RU
№6 (90) 2019 г.
Управление добычей на основе нейросетевой оптимизации режимов работы скважины на объекте БС8 Западно-Малобалыкского месторождения
Авторы: Рябец Д.А, Бескурский В.В., Бриллиант Л.С., Завьялов А.С., Горбунова Д.В., Симаков Е.А.

Аннотация: Последние тенденции в практике разработки нефтяных месторождений все больше смещают акценты в сторону принципов организации и управления системами заводнения. В статье авторы приводят доказательства эффективности интеграции цифровых технологий по управлению процессами заводнения и планирования технологических режимов эксплуатации добывающих и нагнетательных скважин, а также обозначают вектор действия, с которым связаны перспективы развития технологии «управления добычей».

Ключевые слова: управление добычей, цифровые технологии, заводнение, технологические режимы, добыча нефти и газа.

Abstract: Recent trends in oil field development practice are increasingly shifting emphasis towards the principles of organizing and managing waterflooding systems. In the article, the authors provide evidence of the effectiveness of the integration of digital technologies for the management of waterflooding processes and the planning of technological operating modes of production and injection wells, and also indicate the action vector, which is associated with the development prospects of production management technologies.

Keywords: production control, digital technologies, waterflooding, technological modes, oil and gas production.

2018
Нефть. Газ. Новации.
№ 4 (209) 2018 г.
Нефть. Газ. Новации.
№ 4 (209) 2018 г.
Цифровые решения в управлении добычей на "зрелых" нефтяных месторождениях
Авторы: Бриллиант Л.С., к.т.н., действительный член академии РАЕН.

Аннотация: Подняты проблемы, связанные с процессами цифровизации нефтегазового производства. Показана необходимость объективной оценки потенциала месторождения, от которого зависят инвестиции в создание цифровых месторождений, что легло в основу авторского решения по управлению добычей нефти в технологии ИРВУД. Уделено внимание истории становления и трансформации авторских идей в области цифровых технологий управления добычей, приведены практические результаты их апробации на производстве. Показаны этапы работ по апробации и внедрению цифровых технологий управления добычей.

Ключевые слова: добыча нефти, интеллектуальное месторождение, управление добычей нефти, технология ИРВУД, платформа ПК «АТЛАС», автоматизированная система по управлению добычей нефти, управление заводнением.

Abstract: The author considers the problems related to digitalization processes in oil and gas production industry. He also presents the necessity to make the actual evaluation of asset potential that specify the investments into the arrangement of digital fields, thus being the basis of proprietary solution in oil production monitoring through the use of IRWUD technique. The paper illustrates the history of formulation and transformation of these proprietary ideas in the area of digital monitoring in production process and presents the actual field pilot test results. The author also describes the stages of these test operations and the application of digital procedures to control the production.

2017
Недропользование XXI век
№6, декабрь 2017 г.
Недропользование XXI век
№6, декабрь 2017 г.
Методические основы и опыт внедрения цифровых технологий оперативного планирования и управления режимами работы добывающих и нагнетательных скважин на участке ОПР пласта ЮВ1 Ватьеганского месторождения ТПП "Повхнефтегаз" (ООО "ЛУКОЙЛ-Западная Сибирь")
Авторы: Арефьев С.В., Юнусов Р.Р., Валеев А.С., Корниенко А.Н., Дулкарнаев М.Р., Лабутин Д.В., Бриллиант Л.С., Печеркин М.Ф., Кокорин Д.А., Грандов Д.В., Комягин А.И

Аннотация: Несмотря на достигнутый за последние 20-30 лет значительный прогресс в системе автоматизации контроля технологических процессов, дискретности и точности измерений, консолидации и передачи информации, система оперативного управления добычей, как и принятие решений при планировании работ на скважинах остается консервативной, анахроничной, субъективной, и потому – заведомо неэффективной. Предложения авторов основаны на автоматизированном решении оптимизационной задачи соответственно условиям максимизации добычи нефти и минимизации операционных затрат с учетом ограничений, которые обусловлены геологическим строением залежи, параметрами и состоянием объектов обустройства, экономическими условиями, логистикой, организацией материально технического снабжения. Опыт, сформировавшийся у авторского коллектива в последние годы, дает основание утверждать, что внедрение даже простых цифровых элементов технологий управления добычей, минимизирующих субъективизм в системе принятия решений при планировании и исполнении работ на месторождении, значительно повышает эффективность производства. Интеллектуальные технологии управления добычей авторами рассматриваются как философия и образ действия в условиях постоянно ухудшающегося качества остаточных запасов углеводородов. Положительные результаты опытно-промышленных работ представляют новые возможности в решении задач стабилизации добычи нефти на «зрелых» месторождениях.

Ключевые слова: оперативное управление добычей, «интеллектуальное» месторождение, цифровизация, опытно-промышленные работы

2016
Недропользование XXI век
№6, декабрь 2016 г.
Недропользование XXI век
№6, декабрь 2016 г.
Автоматизация процессов управления заводнением на нефтяном месторождении
Авторы: Потрясов А.А., Бриллиант Л.С., Печеркин М.Ф., Комягин А.И.

Аннотация: Современные тренды автоматизации процессов на нефтяном производстве, обусловленные развитием информационных технологий, позволяют по-новому взглянуть на практику принятия решений при управлении разработкой нефтяных месторождений и роль нефтепромысловых геологов. В статье предлагается концепция оперативного управления заводнением, предполагающая решение оптимизационной задачи в системе добывающих и нагнетательных скважин, включающая математическую модель объекта управления (проксимодель), систему принятия решений и особый формат администрирования.

Ключевые слова: управление заводнением, модель принятия решений, концептуальный инжиниринг, прокси-моделирование, искусственные нейронные сети

Abstract: evolution in information technologies determines modern trends in automating oil production operations and also a new way of looking at decision-making in petroleum engineering. This article is devoted to a novel concept of waterflood management providing solution to an optimization problem in a group of producing and injecting wells, key components of which include a mathematical model of control object (proxy-model), decision-making know-how and a special administration format.

Keywords: waterflood management, decision-making, conceptual engineering, proxy model, artificial neural networks.

Сборник научных трудов

Обновление от 12.03.2021

Пятый, юбилейный сборник научных трудов специалистов ТИНГ поднимает перед читателем вопросы оптимизации технологий разработки нефтяных месторождений. В книге освещаются оптимальные задачи проектирования и подсчета запасов месторождений углеводородного сырья. Ряд статей посвящен проблемам математического моделирования нефтяных и газоконденсатных пластов, методам повышения нефтеотдачи, поиску рациональных путей по вовлечению в разработку трудноизвлекаемых запасов нефти. Инновационные информационные технологии предлагаются для оптимизации управления разработкой в геологических и технологических подразделениях нефтегазодобывающих предприятий.

Сборник предназначен для научных и инженерно-технических работников НИИ, преподавателей и студентов ВУЗов