تخمين پارامترهاي ژئومكانيكي، تجزيه و تحليل تنش هاي برجا، و تعيين پنجره وزن بهينه گل با استفاده از الگوريتم هاي يادگيري ماشين

نگاره‌هاي مربوط به چاه‌هاي نفتي تفسير/پردازش مي‌شوند تا خصوصيات پتروفيزيكي، مكانيكي و ژئومكانيكي درجا را براي سنگ‌هاي پيرامون چاه‌هاي نفتي تشخيص دهند. اما همه نگاره‌ها به دليل هزينه بالا و مشكلات زمين‌شناسي امكان برداشت امكان‌پذير نمي‌باشد. به‌طور مثال نگاره‌هاي مربوط به‌كندي موج‌هاي صوتي حاوي اطلاعات ژئوفيزيكي و ژئومكانيكي حياتي براي تعيين مدول‌هاي الاستيسيته ديناميكي، مدول يانگ، مدول بالك، مقاومت/آمپدانس صوتي، مدول برشي و نسبت پواسون سنگ‌هاي پيرامون در اطراف ديواره چاه هستند. بنابراين در اين تحقيق ابتدا دو چاه تصادفي از يكي از ميدان‌هاي نفتي جنوب ايران برگزيده شد كه يكي به‌عنوان چاه آموزشي جهت تعيين مدل مناسب و ديگري جهت پيش‌بيني زمان موج‌هاي صوتي انتخاب شد. اين داده‌ها با استفاده از طيف وسيعي از روش‌هاي يادگيري ماشين و تنظيم فراپارمترها (Hyperparameter Tuning) روي الگوريتم‌ها، بهترين مدل‌ها جهت پيش‌بيني/ تخمين لاگ‌هاي صوتي ارائه شد، در اين فرايند، از بين روش‌هاي رگرسيون، روش k - نزديك‌ترين همسايه (KNN) و از بين روش‌هاي تركيبي الگوريتم جنگل تصادفي (Random Forest Regression) و الگوريتم درختان اضافي (Extra Tree Regression) بالاترين ضريب همبستگي را نشان داده‌اند. درنتيجه الگوريتم درختان اضافي جهت مدل‌سازي بر روي داده‌هاي آموزشي و آزمايشي چاه انجام گرفت. سپس اين مدل جهت پيش‌بيني/سنتز زمان موج‌هاي صوتي طولي و برشي چاه هدف بكار گرفته شد. سپس با مقايسه داده‌هاي واقعي چاه هدف، مقدار خطاي جذر ميانگين مربعات و مجذور R به دست آمد. در ادامه با استفاده از روابط پورالاستيك تنش‌هاي برجا ميدان تعيين شدند و معلوم گرديد مخزن سروك و ايلام در رژيم تنش معكوس و مخزن آسماري در رژيم تنش نرمال تا امتدادلغز قرار دارند. در پايان با استفاده از معيارهاي مكانيك سنگ بهترين وزن بهينه گل حفاري در چاه مورد مطالعه ارائه شد.