Research of automated control systems with integration of machine learning algorithms for optimization of oil and gas production processes in difficult geological conditions
How to cite
Abstract
Modern oil and gas companies face the need to increase the efficiency of hydrocarbon production, especially in conditions of complex geological and technological factors. One of the promising areas of optimization is the integration of machine learning (ML) algorithms into automated control systems (ACS). The present study is devoted to exploring the possibilities of using such systems to optimize oil and gas production processes. The work is based on a comprehensive analysis of existing approaches to integrating ML algorithms into automated control systems and developing a model adapted to the requirements of hydrocarbon production in difficult conditions. The research was based on the use of big Data processing methods, neural network-based forecasting algorithms, and a feedback mechanism for automatically regulating the parameters of the mining process. Laboratory and field tests of the proposed system were carried out on real data from oil and gas fields. The developed integrated control system demonstrated a significant improvement in production parameters – an increase in the oil recovery coefficient by 15% and a reduction in energy consumption by 10%. ML algorithms made it possible to predict equipment failures at an early stage and detect a decrease in performance. The implementation of the system also made it possible to reduce the impact of the human factor and minimize environmental risks by more precisely adjusting the extraction processes. The results show that the use of ML in automated control systems opens up new opportunities for optimizing oil and gas production in difficult geological conditions. Further development of the technology is recommended, including the development of specialized algorithms for working with various geological scenarios and scaling the system to new deposits.
Keywords
Funding
References
Амерханов Р.М., Гилязов А.Х., Дьяконов А.А., Лощева З.А., Хакимзянов И.Н. Оптимизация режимов эксплуатации добывающих скважин в комплексе с инженерным подходом, программированием и методами машинного обучения // Нефтяное хозяйство. 2024. № 8. С. 94-99.
Афанасьев А.А., Симонов М.В., Печко К.А., Бровин Н.М., Бажуков С.П., Ким В.В., Колесникова В.Р. Помощник инженера для анализа и разработки месторождений нефти и газа на основе интегрированной модели актива // PROнефть. Профессионально о нефти. 2024. Т. 9. № 3(33). С. 43-49.
Гулевич А.И. Использование машинного обучения и искусственного интеллекта с целью повышения эффективности операций в области добычи нефти и выявления новых месторождений // Тенденции развития науки и образования. 2023. № 104-13. С. 45-47.
Забайкин Ю.В., Лютягин Д.В. Применение нейросетевых алгоритмов для оптимизации проектирования инфраструктуры нефтегазовых месторождений в условиях экономической изоляции в России // Экономика строительства. 2023. № 11. С. 120-126.
Исмагилова З.Ф., Пристов М.А., Шайхетдинов Р.И. Применение алгоритмов машинного обучения для замены компонентов интегрированной модели нефтегазового месторождения // Нефтяная провинция. 2023. № 4-2(36). С. 282-298.
Костин Н.Г., Прибуш А.П., Пошибаев В.В., Задорожняя И.А., Носов М.А. Интегрированный анализ скважинных и сейсмических данных в целях формирования фациальной модели верхнеюрских сульфатно-карбонатных отложений // Нефтепромысловое дело. 2023. № 4(652). С. 21-30.
Приезжев И.И., Ахметзянов Р.А. Интеллектуальный анализ геолого-геофизических данных (обзор применяемых алгоритмов) // Геофизика. 2023. № 1. С. 2-11.
Сапожников Я.Е., Миронова А.В. Оптимизация системы разработки и наземного обустройства месторождений с использованием методов искусственного интеллекта // Нефть. Газ. Новации. 2024. № 4(281). С. 66-70.
Старцев В.А., Буслаев Г.В., Коноплянников А.В. Анализ опыта применения методов машинного обучения при бурении нефтяных и газовых скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2023. № 9(369). С. 15-24.
Шаляпин Д.В. Теоретическое обоснование использования машинного обучения для решения задач в области цементирования скважин // Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море. 2023. № 12(372). С. 23-26.
Published
Issue
Section
Metrics
Rights and terms of use
Copyright holder: Environmental Management Issues, 2025
Terms of use of the full text: CC BY-NC-ND 4.0

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.