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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78066
Tipo: | TCC |
Título: | Machine learnig aplicado à caracterização petrofísica de reservatórios: um exemplo da bacia do Ceará |
Autor(es): | Braga, João Victor Fernandes |
Orientador: | Almeida, Narelle Maia de |
Palavras-chave em português: | Petrofísica;Perfilagem de poços;Redes neurais;Aprendizado de máquina |
Palavras-chave em inglês: | Petrophysics;Well logs;Neural networks;Machine learning;K-means |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS:: Engenharia Mecânica |
Data do documento: | 2023 |
Citação: | BRAGA, João Victor Fernandes. Machine learnig aplicado à caracterização petrofísica de reservatórios: um exemplo da bacia do ceará. 2024. 148 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Mecânica)- Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2023. |
Resumo: | No processo de caracterização e exploração de um reservatório, tem-se a perfilagem geofísica como uma ferramenta amplamente utilizada, capaz de estimar não só várias das propriedades físicas do meio explorado como avaliar o conteúdo de fluidos existentes e assim aferir uma estimativa de volume de óleo recuperável. Nesse contexto, técnicas de machine learning podem ser incorporadas como ferramentas para prever tais propriedades e assim melhorar workflows de avaliação petrofísica, propiciando um melhor entendimento dos dados de perfis. Nesse sentido, o presente trabalho objetiva utilizar dados de perfilagem para a caracterização de reservatórios a partir do desenvolvimento de fluxo de trabalho convencional e machine learning. Assim, em um primeiro momento foi selecionado o poço 3-EP-5-CES do campo de Espada, Bacia do Ceará, com a finalidade de identificar e avaliar os reservatórios nele contidos, tendo sido efetuados diferentes cálculos petrofísicos para a estimativa das suas propriedades. A análise petrofísica convencional proposta selecionou 4 zonas para a avaliação econômica e permitiu a obtenção de valores médios de 20% para argilosidade, 30,28% para φ, 67,65 % para So e 643 mD para permeabilidade, totalizando um Net-Pay de 14m, resultados próximos aos comumente descritos para o campo estudado conforme sumário executivo da ANP. Adicionalmente, o trabalho classificou três eletrofácies - reservatório, possível reservatório e não reservatório - utilizando técnica de agrupamento não supervisionado k-means a partir dos dados dos perfis do poço 3-EP-5-CES. Essa abordagem obteve de forma automatizada as facies reservatório do poço e obteve parâmetros petrofísicos calculados de 20,79% para argilosidade, 27,65% para φ e 53,66% para So, resultados próximos aos obtidos na avaliação convencional. Além disso, a metodologia utilizando redes neurais para predição de fácies litológicas, curvas de Sw e φ do poço 3-CES-38D-CE demonstrou uma boa taxa de acerto na predição em comparação com os dados reais, evidenciando que o modelo adotado é uma maneira eficaz de estimativa. A predição de litologia se mostrou eficiente, especialmente em arenitos e com precisão de 72,02%, oferecendo uma solução viável quando informações litológicas estão indisponíveis. Já o resultados da predição da curva de Sw otimizou o fluxo de trabalho convencional, mantendo boa similaridade com dados convencionais e erro médio de 0,1693. Por último, a predição de NPHI também se mostrou interessante em situações de dados faltantes, com média de erros abaixo de 0,18. |
Abstract: | In the process of reservoir characterization and exploration, geophysical well logging stands as a widely employed tool capable of estimating various physical properties of the explored environment. It also evaluates the content of existing fluids, thus providing an estimate of recoverable oil volume. In this context, machine learning techniques can be integrated as tools to predict such properties, thereby enhancing petrophysical evaluation workflows and enabling a deeper comprehension of log data. In this regard, the present study aims to employ well logging data for reservoir characterization through the development of both conventional and machine learning-based workflows. Initially, well 3-EP-5-CES from the Espada field in the Ceará Basin was selected for the identification and assessment of contained reservoirs. Various petrophysical calculations were conducted to estimate its properties. The proposed conventional petrophysical analysis identified 4 zones for economic evaluation, yielding average values of 20% for clay content, 30.28% for porosity (φ), 67.65% for water saturation (So), and 643 mD for permeability. This resulted in a Net-Pay of 14m, aligning closely with values commonly described for the studied field as per the ANP executive summary. Furthermore, the study classified three electrofacies - reservoir, potential reservoir, and non-reservoir - using an unsupervised clustering technique, k-means, based on well 3-EP-5-CES log data. This approach automated the reservoir facies identification and obtained calculated petrophysical parameters of 20.79% for clay content, 27.65% for φ, and 53.66% for So, akin to results obtained through conventional evaluation. Additionally, the methodology employing neural networks for predicting lithological facies, Sw curves, and φ of well 3-CES-38D-CE demonstrated a good prediction accuracy compared to actual data. This underscores the effectiveness of the adopted model as an estimation approach. The lithology prediction proved efficient, particularly for sandstones, achieving an accuracy of 72.02%, offering a viable solution when lithological information is lacking. The results of Sw curve prediction optimized the conventional workflow, maintaining resemblance to conventional data with an average error of 0.1693. Lastly, NPHI prediction also showcased promise in scenarios with missing data, with mean errors below 0.18. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78066 |
Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/3912550743434411 |
Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/4905966563292686 |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | ENGENHARIA MECÂNICA - Monografias |
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