Petrophysical Open Hole Log Evaluation Using Artificial Intelligence in a Sandstone Gas Field Offshore UK
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In the context of a Carbon Capture and Storage project requiring the petrophysical re-evaluation of approximately 200 well penetrations in a mature offshore UK giant gas field, we assessed the suitability of artificial intelligence (AI) to predict volume of clay, porosity and water saturation. The reservoir is a relatively homogeneous gas-bearing sandstone with porosity varying from 10 to 15% and low clay content. The selected AI model was a supervised learning approach (eXtreme Gradient Boosting algorithm), with Root Mean Square Error (RMSE) used as a model performance indicator. Dataset cleaning and preparation, including selecting the input logs and wells, was paramount to model performance. In the study, 181 wells were used, as they presented at least 3 open hole logs in the reservoir section, Gamma Ray, Density and Resistivity, to be used as inputs to the AI. A petrophysical evaluation of volume of clay, porosity and water saturation was also available. 80% of the selected wells (144 out of 181) were used for AI model training, leaving the remaining 20% for model validation. The initial baseline trained model exhibited a RMSE of 0.62. A significant increase of prediction performance (RMSE=0.2) was observed with dataset augmentation: artificial increase of diversity and size of dataset by data windowing, local gradient and second order interaction. It was noticed that all input parameters do not have the same influence on the prediction performance with GR log having the biggest influence. The optimised trained AI model was applied on the validation dataset (37 remaining wells). Outputs were compared to the manual log evaluation and the difference was low and considered acceptable, therefore validating the model. The AI model was deployed on two fields offshore UK in the same geologic setting but with poorer reservoir properties to test its suitability on a regional scale in a blind test. A decreased prediction performance was observed, therefore highlighting the importance of diversifying the composition of the training dataset, in order to make models more robust to regional variations. As a conclusion after data processing and optimisation, the AI model provided meaningful and corroborated outputs. Sensitivity tests to the number of wells in the training set were also carried out and it was found that the AI model only required 25 wells for training, in combination with dataset augmentation, to predict with confidence the reservoir properties. A potential use case is AI prediction in data room contexts for quick evaluations.
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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 | 0,003 |
| 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 | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».