خدا نام بهسیستم­خبره­خودآموز­برای­تجزیه­و­تحلیل،­طراحی�­و­پیش­

­بینی�­تولید

گاز­از­منابع­گاز­غیرمتعارفSeTES

:استاد­محترمسرکار­خانم­دکتر­غف�اریان

دانشجویان­:­افشین­ایمان­نژاد­و­بابک­سرخپور

94دانشگاه­فردوسی­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­بهار­

:چكيده

SeTES یک سیس�تم خبره خودآموز است که : ال�ف( می توان�د پایگاه داده های� در حال تغیی�ر شام�ل� ه�ر نوع و مقد�ار داده مربوط�ه(

)زمین شناس��ی، ژئومکانی��ک، ژئوفیزی��ک، ورودی، پتروفیزیک��ی، مخزن، تولی��د و غیره( نشأ�ت� گرفت�ه از مخازن گاز غیرمتعارف�، ب�ه عنوان مثال: ماس�ه های ب�ه ه�م

.فش�رده، سنگ های� نفت زا و تخته های زغال س�نگ را با یکدیگر ترکیب کند ب( می توان�د پایگاه داده� های عموم�ی داخل�ی را ب�ه طور مداوم به روزرس�ان�ی کن�د(

و فرآیندها و معیارهای تصمیم گیری اس�اسی را تصحیح کند ج( می توان��د� در مورد ورودی ه��ا، مح��ل ، جهت گیری، طراح��ی و عملیات مناس��ب(

پیشنهاداتی بدهد د( پ�یش� بینی های�ی در مورد عملکرد چاه های پ�یش�نهادی )و برآوردهای ک�م�ی مرب�وط(

به عدم قطعیت( ارائه می دهد ه���( تجزی��ه و تحلی��ل� داده های بدس��ت آمده از چاه های نص��ب شده برای برآورد(

پارامت���ر و گس���ترش� مدام پایگاه داده های� خود را� فراه���م می س���ازد. بنابرای���ن�، SeTES اطالعات مربوط ب��ه مناب��ع متنوع و مختل��ف� را برای ارائ��ه پیش�نهاد و

حمای�ت از تص�میم گیری� در چندی�ن� زمان مختل�ف� و در هنگام گ�س�ترش� پایگاه داده داخلی و پ�رداختن ص�ریح به عدم قطعیت ها ادغام و پردازش� می کند.

پیش­زمینه­:SeTES ی�ک نرم افزار دامن�ه عموم�ی اس�ت. ای�ن نرم افزار

حاض�ر ب�ه عنوان ی�ک ک�د پژوهش�ی بر روی نس�خه بت�ا در حالمنتش�ر شده اس�ت و در ص�ورت درخواس�ت می توان�د ب�ه افراد

عالقمند و همکاران اجازه دسترسی دهد. ابتکارانه تری�����ن جنبه های SeTES کنترل تمام انواع داده ،

های مربوط��ه )و ب��ه طور گس��ترده ای متنوع(، توانای��ی آ��ن برای ادغام مس�تقیم داده های جدی�د ب�ه س�یستم، و قابلیت�ش� برای ب�ه روز رس�انی و اص�الح مداوم مع�یارهای تص�میم گیری

برای ارائه توصیه ها و پیش بینی ها هستند.

خبره سیستمهای ب�ه خ�بره س�یستم طور آزادان�ه ب�ه عنوان "ی�ک برنام�ه ی�ک

کامپیوتری ک�ه برای بدس�ت آوردن تجرب�ه ص�حبت کردن ب�ا تعدادی از کارشناس�ان انس�ان می ایس�تد" تعری�ف شده اس�ت

)ویکیپدیا(. در جوام�ع مربوط ب�ه یادگیری کامپیوتری و هوش مص�نوعی(AI عدم موفقی�ت س�یستم های ،)ES برای برانگیخت�ن عالق�ه

کاف�ی، اغل�ب ب�ا اص�طالح "زمس�تان هوش مص�نوعی" در ده�ه اعتبارس�نجی می شود. ای�ن مس�ئله ب�ه س�مت 1990 و 1980

بس�یاری از س�یستم های کامپیوتری و برنامه های کاربردی ک�ه مطابق�ت دارن�د ام�ا ب�ا ای�ن نام نامیده نمی شون�د ESب�ا تعری�ف�

هدایت شد.

اهداف­و­ویژگی­ها پیوس�تگ�ی متوال�ی پایگاه د�اده های در حال گس�ترش و تحول ک�ه شام�ل

ه��ر نوع و مقدار داده مربوط��ه می باشن��د و از مخازن گاز غیرمتعارف نشأت

می گیرند ب��ه روز رس��انی مداوم پایگ�اه داده عموم��ی داخل��ی و اص��الح رونده��ا و

معیارهای تصمیم گیری خاص اس�تفاده از تمام داده های در دس�ترس از ورودی های مس�تقیم ی�ا از پایگاه

داده های سیستم برای پیشنهاد دادن در مورد راه اندازی چاه جدید قابلیت های شبیه س�����ازی برای پیش بین�����ی عملکرد چاه های پیشنهادی و

همچنین برآوردهای کّمی عدم قطعیت های مربوطه.یک رابط کاربرپسند مبتنی بر وب

ها­انواع­داده :SeTES :سه نوع کلی داده را تعریف می کندعمومینیمه عمومیخصوصی اطالعات�ی هس�تند ک�ه ب�ا پایگاه داده باز اطالعات عموم�ی ،

همکاری دارند؛

SeTESساختارSeTES :از چهار جزء اساسی تشکیل شده است ،الف( ستون فقراتی مبتنی بر وب و رابط کاربر پسند(،ب( یک پایگاه داده( ج( مجموعه ای از ماژول های تجزیه و تحلیل نیمه مستقل( د( "س�یستم خ�بره" ک�ه محاس�بات و ارتباطات میان اجزاء(

مختلف را برقرار و مدیریت می کند.

SeTES ساختار :1شکل و عملکرد

SeTESماژول­های­­، پن�ج دس�ته عملکردی و ماژول های مندرج در آن 2در جدول

بصورت میتوانن�د ه�ا ماژول اس�ت. شده داده توضی�ح بصورت نتای�ج ک�ه اجرا شون�د، ه�م پش�ت س�ر ی�ا مس�تقل

خودکار به ماژول های بعدی ارسال میشود.

. ماژول های لیس�ت شده برن�گ مشک�ی در نس�خه ی فعل�ی گنجانده شده است. ماژول های�ی ک�ه برن�گ آب�ی آورده شده ان�د در مرحل�ه ی نهای�ی توس�عه هس�تند و در نسخه ی بعدی

. آورده خواهند شد. ماژول هایی که به رنگ قرمز هستند در دست توسعه هستند

سیستم­خبره­خود­آموز از ای بلک�ه مجموعه نیس�ت، برنام�ه ی مس�تقل ی�ک ای�ن

توزیع ه�ا ماژول بی�ن در ک�ه گیریس�ت تص�میم های روال شده اس�ت: زمان�ی ک�ه ی�ک ماژول فعال میشود، هوش�ی که و ورودی )از طریق اس�ت ماژول س�اخته شده داخ�ل در عمل ش�د( داده شرح باال در ک�ه ای وابس�ته های کالس

مورد نیاز را فرا میخواند.

SeTESتوابع سه تابع درSeTES وجود دارد که همگی در یک گردش

واحد جای گرفته اند: تجزیه و تحلیل: اجازه میدهد پارامترهای مهم و متغیرها از

داده های عمومی و خصوصی تعیین شود و موارد عدم قاطع�یت مربوطه پیش بینی شود

شبیه سازی: تولید داده های فرضی با استفاده از شبیهسازی عددی

بهینه سازی: پارامتر ها، داده ها و نتایج شبیه سازی رابرای ارائه ی پیشنهاد برای مکان چاههای پر و عملیات و

ترکیب میکندUGRمدیریت

SeTESچرخه­ی­مح�اسبه­و­­اج�را­در

:چرخه ی اجرا شامل مراحل زیر است کاربر درخواس�ت اجرای ی�ک آنالی�ز را از طری�ق رابط وب

ایجاد میکند چارچوب پ�ی اچ پ�ی ک�د )اجرای آنالی�ز( را آغاز م�ی نمای�د تا

داده های ورودی مورد نیاز را جم�ع آوری نمای�د )از کاربر یا داده ساختار و داده( ابزار JSONپایگاه اجرای برای را

های آماری مورد نیاز ارسال میکند.-ی�ک ماژول کارهای آماری را ب�ا اس�تفاده از قواع�د ورودی

خروجی که باالتر شرح داده شد انجام میدهد. را ای�ن داده ها و آوری مینمای�د نتای�ج را جم�ع ای�ن ماژول

دیگری آماده میکند.JSONبصورت ساختار

اجزاء نرم افزار و برنامه های کاربردی مربوط SeTESدربه آنها

SeTES صفحه اصلی

ه و تحلیل که متشکل است از مدیر داده )در سمت چپ( و ی صفحه تجز:فایل های انتخاب شده )در سمت راست(. شروع می شود.

صفحه­ای­که­بعد­از­فشار­دکمه­آغاز­تجزیه­و­تحلیل­ظاهر­می­شود

صفحه­­مدیریت­داده­که­نشان­دهندۀ­Kکاربرد­داده­های­عمومی­با­استفاده­از­دو­معیار­.انتخابی­می­باشد­)از­طریق­مختصات­در­باال­و­نام­در­پایین(

صفحه مدیریت داده که نشان دهندۀu مجموعه ای برای آپلود کردن فایل های داده مشخص :.شده توسط کاربر می باشد. به تصریح کننده حریم خصوصی توجه کنید

صفحه­مدیریت­داده­که­نشان­دهندۀ­Kکاربرد­مقدارهای­ویژگی­مشخص­شده­یک­­برای­پیش­بینی­های­تولید­توسط­کاربر­می­باشد.UGRسیستم­فرضی­

 

(­از­طریق­منحنی­2008بررسی­پارامترهای­منحنی­کاهش­توانی­)ایک­و­همکارانش،­تولید­چاه­در­­SeTESغیرخطی­متناسب­با­منحنی­کاهش­آنالیز­اطالعات

ارزیابی­تولید­اتوماتیک­با­استفاده­از­آنالیز­مؤلفه­های­اصلی

برآورد­پارامترهای­تولیدی­چاه­از­آنالیز­منحنی­کاهش

خروجی توزیع SeTES همانگونه که از پارامترهای بالسینگیم-ایک چاه ها در زمینهUGR .تعیین می شود فضایی نفوذپذیری

خروجی توزیع فضایی SeTES.از شکست نیمه طولی )فوت(

صفحه آنالیز تولید و گروه ماژولدر حال حاضر آنالیز تولید شامل پنج لینک )زبانه( به ماژول هایی می شود که

وظایف زیر را انجام می دهند:(DCAآنالیز­منحنی­کاهش­(

ارزیابی­تولید­اتوماتیک

آزمون­ظرفیت�­بالاستفاده

برآوردهای­اولیه

تشخیص­خودکار­گذرا

واحد­طرح­کانتور­ضخامت­الیه­و­شکلی­که­تمام­الیه­ها­در­آن­خالصه­شده­اند،­آنگونه­که­توسط­داده­های­بدست­آمده­از­اتمام­چاه­ها­نشان­داده­شده،­در­شکل­تعریف­شده­

.است

صفحه­زمین­شناسی/ژئوفیزیک­و­گروه­ماژولاین­صفحه­شامل­سه­زبان­)ماژول(­برای­انجام­کارهای­زیر­می­باشد:

(CGA)آنالیز­زمین­شناسی­تکمیل­­­­

آنالیز­گزارش­چاه

الیه­های­متحرک

از­ماژول­آنالیز­گزارش­چاه،­برای­شناسایی­بخش­های­پرداختی­)الیه­ها(­و­توزیع­ خروجی SeTESتخلخل­همراه­با­عمق

صفحه­طراحی­چاه­و­گروه­ماژولاین­صفحه­شامل­سه­زبانه­)ماژول(­می­شود­که­فعالیت­های­زیر­را­انجام­می­دهند

(AWP)مکان­یابی­خودکار­چاه­­­

انتخاب­سیال­شکست­هیدرولیک

طراحی­فعالیت­شبیه­سازی

برای­مکان،­طول­و­جهت­گیری­مطلوب­یک­چاه­جدید­در­یک­مخزن­­SeTESتوسعه­نیافته وصیهت

SeTESانتخاب­سیال­شکست­هیدرولیک­توسط­­­

،­به­کاربران­اجازه­می­دهد­تا­پارامترها­را­قبل­از­زیرجدول­تعاملی­.اجرای­شبیه­سازی­عددی­تغییر­دهند

صفحه­شبیه­سازی­و­گروه­ماژولاین­صفحه­شامل­دو­لینک­)زبانه(­به­ماژول­هایی­که­فعالیت­های­زیر­را­انجام­

می­دهند­می­باشدشبیه­سازی­فیزیکی بخ�ش شبیه س�ازی ای�ن ماژول تنه�ا پ�س از کنترل پارامترهای

توس�ط اجرای شبیه س�ازیشبیه س�ازی و کلی�ک بر روی دکم�ه کاربر اجرا می شود

انتخاب­شکست­تعاملی از ای�ن کار، رون�د جم�ع آوری، ورود و چ�ک کردن بسیاری

پارامترهای مورد نیاز برای اجرای ی�ک شبی�ه سازی عددی، را ب�ا جایگزین�ی ورودی های دس�ت و پ�ا گی�ر مبتن�ی بر فرم با نمودار های تعامل�ی قاب�ل کلی�ک ک�ه ب�ه وضوح نشان میدهد

کدام ویژگی مورد درخواست است، آسان میکند.

قاطعیت عدم مستقیم بطور ه�ا ماژول از بس�یاری در قاطعی�ت عدم

محاسبه میشود.

در حالیک�ه توس�عه ی خود نرم افزار مه�م اس�ت، س�هم اولیهای که توس�ط این عم�ل ایجاد شده اس�ت متدلوژی و جریان

اس�ت. اگرچ�ه بیشت�ر روش ه�ا و فن SeTESداخل�ی کار آوری های بکار رفت�ه شده ضرورت�ا جدی�د نیس�ت، ترکی�ب این ف�ن آوری ه�ا کار بعدی اس�ت، ن�ه فق�ط در زمین�ه ی نفت و

گاز.

های ماژول ارتباط طریق از میتوان�د� تحلی�ل و� تج�زی�ه ک�ه دادی�م نشان م�ا از که کردی�م ایجاد را ای برنام�ه چارچوب و باش�د�، محور داده هوشمن�د، مید�هد� اجازه ه�ا داده ب�ه اس�اسا ک�ه اس�تاندارد های راب�ط از ای مج�موع�ه

راهنمای تج�زیه و تحلیل خودشان باشند، استفاده می� کند. ب�ا گنج�انده شدن بیشت�ر داده ه�ا و افزوده شدن ابزارهای جد�ی�د� ب�ه س�یستم، یک

تا کاربر قادر خواه�د� بود مس�تقیما از تخ�ص�ص و کار� دیگران بهره من�د گردد، اینکه جداگانه به دنبال هر مج�موعه داده و روش منتشر شده باشد.

ای�ن ی�ک� پارادای�م جد�ی�د برای آنالی�ز داده ه�ا، اشتراک� اطالعات و ارتباط� فنی اس�ت� در مقایسه ب�ا روش های اس�تاندار�دی ک�ه چند�ی از مت�خص�صین�، ک�ه ه�ر یک در ابزارهای مح�دودی تخ�ص�ص� دارن�د� و فق�ط ب�ه ی�ک زی�ر مجموعه ای از داده

های موجود دسترسی میابند�، و تج�زیه و تحلیل جداگانه ای را انجام میدهن�د. انتشار روش های مهندسی و بی�ن ی�ک� شکاف گس�ترده ای ب�ه طور س�نتی،

است. داشت�ه وجود توس�ط ص�ن�ایع ه�ا ای�ن روش نهای�ی� گیری بکار و عل�م�ی تالش دارد ت�ا ای�ن شکاف را از طری�ق� ایجاد یک SeTESچارچوب و متدلوژ�ی

تری�ن مخ�اطبین ب�ه وس�یع آوری های جدی�د انتقال ف�ن برای مس�یر و فراین�د�، ممکن، کوچکتر کند�.

SeTES در تعاملی های شایستگی انتخاب

با­تشکر­از­توجه­شما