Machine Learning-Based Prediction of Scale Inhibitor Efficiency in Oilfield Operations
Notice bibliographique
Résumé
Water injection is widely recognized as one of the most important operational approaches for enhanced oil recovery in oilfields. However, this process faces significant challenges due to the formation of sulfate and carbonate mineral scales caused by high salinity in both injected water and formation water. To address this issue, the use of mineral scale inhibitors has emerged as a valuable solution. In this study, we evaluated the performance of seven machine learning algorithms (Gradient Boosting Machine; k-Nearest Neighbors; Decision Tree; Random Forest; Linear Regression; Neural Network; and Gaussian Process Regression) to predict inhibitor efficiency. The models were trained on a comprehensive dataset of 661 samples (432 for training; 229 for testing) with 66 features including temperature; concentrations of various ions (sodium; calcium, magnesium; barium; strontium; chloride; sulfate; bicarbonate; carbonate, etc.), and inhibitor dosage levels (DTPMP, PPCA, PBTC, EDTMP, BTCA, etc.). The results showed that GPR achieved the highest prediction accuracy with R2 = 0.9608, followed by Neural Network (R2 = 0.9230) and Random Forest (R2 = 0.8822). These findings demonstrate the potential of machine learning approaches for optimizing scale inhibitor performance in oilfield operations
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 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 ».