Shell地质学家开发和部署软件,以预测地下地质特征

挑战

通过建立精确的地下模型,降低油气勘探成本,提高油井产量

解决方案

使用MATLAB开发和部署算法,利用地震数据、已知的比例关系和地质指标数据库,通过MATLAB应用程序定量描述地下特征

结果

  • 一个月的项目被简单的查询所取代
  • 钻井预测精度大幅度提高
  • 立即部署软件更新

“Matlab使我们成为地质学家,在预测框架,分析和模拟匹配中使用我们的专业知识,以实现我们行业独特的算法。在MathWorks顾问的帮助下,我们随后将这些算法部署为全球同事的易于使用的应用程序。“

尼克·豪斯,壳牌

左:通过三维地震数据立方体的水平切片。一个大的水道带(一个潜在的储层目标)用黑色标出。右图:预测目标储层内部地质的一种可能配置。地震图像修改自阿姆斯特朗,2012年。


在石油和天然气勘探中,地质学家使用地震数据来图像地质地质,识别潜在的碳氢化合物累积。通常这些图像缺乏捕获岩层和其他地层细节的复杂模式的必要分辨率。已解析的成像可以导致钻井不良井 - 以1亿美元或以上 - 或过度乐观的生产预测。

壳牌的地质学家在MATLAB中开发了算法®利用已知地质特征的测量来预测同一地区的其他特征。这些算法提供了储层存在和特征的统计预测,用于优化储层开发和提高产量预测。这些地质学家与MathWorks Consulting Services合作,将算法打包并部署到壳牌全球的其他地质学家。

壳牌的地质学家Nick Howes表示:“我们的领域知识与MathWorks顾问在MATLAB中开发软件框架的经验相结合,使我们能够开发出更有用的界面和部署模型。”

挑战

Shell想要一个应用程序,可以使用可用的地震测量与已知地质结构的数据库,以推断出低于地震分辨率的新的类似功能。例如,为了引导在信道化地下储层中的井放置,软件需要使用古河保存的通道带的建立的几何缩放关系和地震数据来预测该带内部的特征。地质学家希望应用他们的域名专业知识,以制定底层数据分析,预测和模拟识别算法本身,而不将开发用于单独的程序员团队或第三方。

算法开发和测试完成后,团队需要帮助为在生产IT环境中部署它们做好准备。他们希望能够在中央服务器上更新算法和相应的数据库,并让世界各地的同事可以立即使用新版本。

解决方案

Shell地质学家在Matlab开发了地层表征算法,并与Mathworks顾问合作,将其算法公司与Matlab Productions Server™一起部署。

在MATLAB中工作,该团队开发了从3D地震数据中提取的提取特征的定量表征算法的算法。通过使用来自曲线配件工具箱™的加权立方样条曲线的曲率分析,这些特征描述了输入数据的比例和模式。

它们使用了MathWorks顾问构建的MongoDB的自定义连接器,以便以编程方式将其算法链接到地质数据库。数据库包含源自卫星图像,地形和碱度调查,核心数据和数值模型的刻度,架构和组成度量。

使用MATLAB和统计和机器学习工具箱™,该团队开发了一个结合数据库指标的回归模型和预测算法,从地震数据提取的特征,以及已知的缩放关系以预测底尺度的厚度,宽度和其他地层特性.

该团队从Matlab中央文件交换机融合了基于密度的空间聚类算法,以识别来自地质数据库的类似位置。

然后,他们与Mathworks顾问合作,以改进算法,开发用户界面,并将算法部署为生产应用程序。

首先,他们重写了一些程序MATLAB代码,应用面向对象的原则来使代码更容易扩展和维护。

他们增加了协同可视化功能,使用Mapping Toolbox™创建识别模拟位置的网络地图显示。

该团队使用Matlab Compiler SDK™打包了该算法,并使用Matlab生产服务器部署为生产企业应用程序。Shell Geologists通过使用Matlab Compiler™创建的独立MATLAB客户端应用程序访问两个导向和非控件工作流程中的算法。

该应用程序已作为试点向壳牌的地质学家和地层学家进行推广,准备在全公司范围内发布。

结果

  • 一个月的项目被简单的查询所取代。豪斯说:“使用我们在MATLAB中开发的应用程序,地质学家可以在几分钟内得到复杂问题的答案,而在某些情况下,这需要项目人员承担重大研究项目,需要数周甚至数月才能回答。”
  • 钻井预测精度大幅度提高。豪斯说:“我们使用MATLAB算法,根据地震图像预测预期位置的储层体积。”“当钻井时,我们发现预测的准确性在12%以内。在整个行业中,发现此类预测相差一个数量级(~1000%)的情况并不罕见,特别是在数据稀少的新领域。”
  • 软件更新立即部署。Howes说:“对我们来说,MATLAB生产服务器的一个巨大优势是能够集中进行更新和更改,并让所有用户都能立即使用。”“随着我们改进算法并添加到数据库中,这些改进会立即反映到整个生产IT环境中。”

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