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Enregistrement W3206922600 · doi:10.1115/omae2021-63018

Data Driven Prediction of the Minimum Miscibility Pressure (MMP) Between Mixtures of Oil and Gas Using Deep Learning

2021· article· en· W3206922600 sur OpenAlexaff
Quynh C. Pham, Trung Q. Trinh, Lesley James

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueEnhanced Oil Recovery Techniques
Établissements canadiensMemorial University of Newfoundland
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMiscibilityBubble pointVolume (thermodynamics)Artificial neural networkPetroleum engineeringRange (aeronautics)NitrogenBubbleMaterials scienceComputer scienceEnvironmental scienceChemistryThermodynamicsMachine learningPolymerEngineeringPhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract Knowing the minimum miscibility pressure (MMP) between different oil and gas compositions is important to predict reservoir performance for gas-based injection as a secondary gas flood or tertiary technique such as water alternating gas (WAG). Machine Learning (ML) has been used widely and has been proven efficient in estimating these properties. In this work, the development of ML as well as commonly used algorithms in predicting bubble point pressure and oil formation volume factor is reviewed. Just a few studies are found before 2000. From 2001 to 2010, the use of ML increased steadily. However, a sharp augmentation in number of articles is observed from 2011 up to now. More than that, Artificial Neural Networks (ANN) is the most employed algorithm with 23 applications out of 38 studied papers. In addition, for the first time, deep learning- multiple fully connected networks algorithm is implemented to predict the MMP for oil and gas through 250 datasets covering a wide range of CO2 concentration from 0 to 100% in the injected gas. The wide range of CO2 concentrations is to cover all modes of gas injection from a pure CO2 flood to CO2 being negligibly present when injecting a sweet gas. The model is then optimized using Early Stopping and K-Fold Cross Validation techniques, showing the average result of k splitting data sets. The eight input parameters are as follows: reservoir temperature, oil characteristics (molecular weight, ratio of volatile components, and intermediate components), and gas characteristics (mole percentage of CO2, Cl, N2, H2S, C2+). The proposed model is compared with other Machine Learning Techniques such as Decision Tree and Random Forest Regression. The results show that reservoir temperature, the amount of CO2 and Cl in the gas source were the parameters to affect MMP the most significantly. The presence of CO2 in the gas stream will lower the MMP significantly. The Deep Learning model obtained an R2 = 0.96 and a Root Mean Square Error (RMSE) of 5.4%. Through Early Stopping technique, the proposed model reach the R2 result of 0.97 in 7 epochs. An R2 value of 0.954 was found using K-Fold Cross Validation technique, resulting in a good model generated by five folds data set. The model built by Deep Learning algorithm was more accurate than these ones built by Decision Tree and Random Forest Regression, which had an R2 value below 0.9 and RMSE larger than 10%. This work goes beyond other prior research by adding a ‘stopping point’ concept, increasing the overall performance of the methods for general applications, and considering the full range of CO2 in the gas stream.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni 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.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,002
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,007
Score d'incertitude au seuil0,015

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,002
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0010,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,000
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

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.

Tête enseignante Opus0,025
Tête enseignante GPT0,254
Écart entre enseignants0,228 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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