Discovering Energy Consumption Patterns with Unsupervised Machine Learning for Canadian In Situ Oil Sands Operations
Notice bibliographique
Résumé
Canada’s in situ oil sands can help meet the global oil demand. Because of the energy-intensive extraction processes, in situ oil sands operations also play a critical role in meeting the global carbon budget. The steam oil ratio (SOR) is an indicator used to measure energy efficiency and assess greenhouse gas (GHG) emissions in the in situ oil sands industry. A low SOR indicates an extraction process that is more energy efficient and less carbon intensive. In this study, we applied machine learning methods for data-driven discovery to a public database, Petrinex, containing operating data from 2015 to 2019 extracted from over 35 million records for 20 in situ oil sands extraction operations. Two unsupervised machine learning methods, including clustering and association rules, showed that the cyclic steam stimulation (CSS) recovery method was less efficient than the steam-assisted gravity drainage (SAGD) recovery method. Chi-square tests showed a statistically significant association between the CSS recovery method and high SOR (p < 0.005). Two association rules suggested that the occurrence of non-condensable gas (NCG) co-injection produced a low SOR. Chi-square tests on the two rules identified a statistically significant relationship between gas co-injection and low SOR (p < 0.005). Association rules also indicated that there was no association between the production regions and SORs. For future in situ oil sands development, decision-makers should consider SAGD as the preferred method because it is less carbon intensive. Existing in situ oil sands projects and future development should explore the possibility of NCG co-injection with steam to reduce steam consumption and consequently reduce GHG emissions from the extraction processes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,003 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».