Учёные Сколтеха и Санкт-Петербургского государственного университета разработали метод определения минерального состава пород в нетрадиционных коллекторах, включая Баженовскую свиту Западной Сибири. Подход использует стандартные данные геофизических исследований скважин (каротажа) и сведения о тепловых свойствах пород, чтобы построить минералогический профиль по всей длине ствола скважины. Исследование опубликовано в журнале Advances in Geo-Energy Research.
Коллекторы в нефтегазовой геологии — породы, содержащие нефть и газ и способные отдавать их при разработке месторождения. Нетрадиционные коллекторы, к которым отнесена Баженовская свита, по описанию авторов отличаются высокой неоднородностью и высоким содержанием органического вещества. Минеральный состав связан с пористостью, проницаемостью и другими свойствами пород, важными для разведки и добычи.
В Сколтехе отмечают, что лабораторный анализ керна и скважинная спектроскопия либо дают информацию лишь в отдельных точках, либо требуют значительных затрат. Предложенная методика на машинном обучении опирается на стандартные каротажные данные, дополненные тепловыми измерениями, и позволяет получать детальный профиль минералогии на всём протяжении ствола скважины.
Разработанный подход прогнозирует массовые и объёмные доли глины, кальцита, доломита, пирита, группы «кварц‑полевой шпат‑слюда» и сидерита, а также учитывает содержание органического углерода. В основе модели — алгоритм градиентного бустинга, интегрированный в структуру «цепочки регрессоров», которая учитывает взаимосвязи между оценками по отдельным минералам. В релизе Сколтеха указано, что точность результатов сопоставима с точностью специализированных приборов.
Для валидации предсказанные объёмные доли минералов использовали в теоретической модели расчёта теплопроводности; расчётные значения, как сообщается, показали высокое соответствие экспериментальным измерениям. Автор статьи Батырхан Гайнитдинов (аспирант программы «Нефтегазовое дело» Сколтеха) заявил, что добавление тепловых данных снизило ошибку прогноза объёмных долей минералов.
Руководитель исследования Дмитрий Коротеев (профессор Центра науки и технологий добычи углеводородов Сколтеха) отметил, что комплексный подход — от предобработки данных и выбора модели до физической валидации — создаёт основу для практического применения. По его словам, методику можно использовать для оперативной интерпретации данных в процессе бурения, выделения перспективных интервалов и оптимизации методов увеличения нефтеотдачи; эффект он связал со снижением экономических затрат на разведку и разработку месторождений.
