Elaboração da interpretação automática de fraturas nos perfis de imagem utilizando a Inteligência Artificial

Victoria Almeida Conrado, Mariléa Gomes dos Santos Ribeiro
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Abstract

A Inteligência Artificial (IA) é uma abordagem de processamento de dados que utiliza análise de informações, detecção de padrões e prognósticos com pouca intervenção humana. O campo da IA ​​abrange diversos subconjuntos, com destaque para o aprendizado de máquina (Machine Learning - ML), que possui grande potencial na indústria de petróleo e gás, especialmente na análise e interpretação de dados. Algoritmos de ML, como Support Vector Machine (SVM), Redes Neurais Artificiais (RNA), Deep Learning (DL) e Algoritmos Genéticos (AG), têm sido aplicados com sucesso na indústria petrolífera. A indústria de petróleo enfrenta desafios tecnológicos significativos, dada a sua complexidade. A análise de formação geológica por meio de perfilagem é crucial para melhorar a avaliação das formações rochosas, minimizar danos e reduzir custos na perfuração de poços. Além disso, a identificação de fraturas naturais e induzidas é fundamental para entender os reservatórios, especialmente os não inoportunos. O estudo das fraturas pode ser dividido em aspectos qualitativos e quantitativos, que envolve a identificação e a análise detalhada das fraturas nos reservatórios. A IA, especialmente o ML, pode ser aplicada para analisar a geometria, orientação, densidade e complexidade das fraturas, classificando-as em diferentes tipos, como fraturas induzidas e naturais. O objetivo deste estudo consiste em automatizar a interpretação de falhas em perfis de imagem por meio do uso de Inteligência Artificial, aprimorando a eficiência, a precisão e a velocidade desse procedimento. A linguagem de programação Python e a ferramenta Jupyter Notebook foram utilizadas para desenvolver o programa de IA. Foram coletados dados e imagens, que foram processados ​​e analisados ​​usando bibliotecas como OpenCV, Numpy e Sklearn.svm. Os resultados obtidos demonstram a eficácia da IA ​​na identificação de fraturas em diferentes tipos de perfis de imagem, incluindo imagens acústicas, de resistividade, e de outras ferramentas de perfilagem. A Inteligência Artificial conseguiu identificar com precisão fraturas naturais, fraturas de baixa amplitude, fraturas internas e outros eventos geológicos. No entanto, o sucesso da IA ​​depende da qualidade e quantidade dos dados de treinamento, e desafios como a complexidade geológica e a resolução das imagens ainda precisam ser superados. A aplicação da IA na interpretação automática de fraturas em imagens na indústria de petróleo oferece melhorias significativas na eficiência e rapidez do processo, contribuindo para a compreensão das características das formações rochosas.
利用人工智能自动解读图像剖面中的裂缝
人工智能(AI)是一种使用信息分析、模式检测和预测的数据处理方法,几乎不需要人工干预。人工智能领域包括多个子集,其中最著名的是机器学习(ML),它在石油和天然气行业具有巨大的潜力,尤其是在分析和解释数据方面。支持向量机 (SVM)、人工神经网络 (ANN)、深度学习 (DL) 和遗传算法 (GA) 等 ML 算法已成功应用于石油行业。由于石油工业的复杂性,它面临着巨大的技术挑战。通过剖面分析法对地质构造进行分析,对于改进岩层评估、最大限度地减少损害和降低钻井成本至关重要。此外,天然裂缝和诱导裂缝的识别对于了解储层,尤其是那些并非不适时的储层也至关重要。裂缝研究可分为定性和定量两个方面,涉及储层中裂缝的识别和详细分析。人工智能,尤其是 ML,可用于分析裂缝的几何形状、走向、密度和复杂性,并将其分为不同类型,如诱导裂缝和天然裂缝。本研究的目的是通过使用人工智能来自动解释图像剖面中的断层,从而提高这一过程的效率、准确性和速度。人工智能程序的开发使用了 Python 编程语言和 Jupyter Notebook 工具。使用 OpenCV、Numpy 和 Sklearn.svm 等库来收集、处理和分析数据和图像。获得的结果表明,人工智能能够有效识别不同类型图像剖面中的裂缝,包括声学图像、电阻率图像和其他剖面工具。人工智能能够准确识别天然裂缝、低振幅裂缝、内部裂缝和其他地质事件。然而,人工智能的成功取决于训练数据的质量和数量,地质复杂性和图像分辨率等挑战仍有待克服。在石油工业中,将人工智能应用于图像中裂缝的自动判读可显著提高该过程的效率和速度,有助于了解岩层的特征。
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