Vienība 1 / 11

Ievads mākslīgā intelekta un verifikācijas disciplīnā naftas un dabasgāzes inženierijā

Ieguvumi:

  • Spēja atšķirt, kur mākslīgais intelekts ietaupa reālo laiku un izmaksas naftas un gāzes darbplūsmā un par kādiem lēmumiem ir jāatbild pilnvarotajam inženierim.
  • Spēja ieviest disciplīnu, kas savstarpēji apstiprina katru AI izvadi ar lieluma secību, fizisko ticamību un lauka/iekas pierādījumiem
  • Nenoteiktības, halucināciju, komerciālās konfidencialitātes un drošībai kritiska riska jēdzienu atpazīšana un ieradums izveidot drošus uzvednes, anonimizējot kontekstu.

Naftas un dabasgāzes inženierija ir māksla drošā, efektīvā un videi draudzīgā veidā nogādāt šķidrumu no rezervuāra (porainas iežu masas, kas satur naftu vai gāzi), kas atrodas daudzus kilometrus pazemē. Šis bizness ir saistīts ar datiem no sākuma līdz beigām: seismiskie griezumi, urbumu žurnāli, serdes mērījumi, ražošanas plūsmas, spiediena žurnāli, aprīkojuma sensori, cauruļvadu SCADA plūsmas. Mākslīgais intelekts spēlē tieši šajā datu pārpilnībā; Tas paātrina to, padara modeļus redzamus un samazina darba stundas līdz minūtēm. Bet atkārtosim pirmo un svarīgāko šī moduļa teikumu: mākslīgais intelekts šajā profesijā ir paātrinātājs, nevis parakstītājs. Akas izpūšanas, cauruļvada sprādziena vai nepareizi deklarētas rezerves izmaksas ir dzīvība, vide un lielais kapitāls; Šīs izmaksas sedz pilnvarotais inženieris, nevis AI.

Šajā vienībā mēs plānojam, kā AI iekļaut naftas un gāzes darbplūsmā: kur ir reāls ieguvums, kur ir briesmas un ar kādu validācijas disciplīnu mēs pārbaudīsim katru rezultātu.

Kur mākslīgais intelekts nes reālu peļņu

Jomas, kurās AI ir spēcīgākā nozarē, ir vērtīga modeļu iegūšana no liela skaita paraugu, un kļūdas var ātri konstatēt:

  • Datu strukturēšana un tīrīšana: Izkliedētu aku žurnālu, ražošanas tabulu dažāda formāta, brīvā teksta urbšanas atskaites vaicājumu nodrošināšana.
  • Modeļa atpazīšana: defektu pēdas seismiskajā griezumā, fasijas (iežu tips, kas raksturīgs nogulsnēšanās videi) robežas loga līknēs, defektu paraksti vibrāciju spektrā.
  • Prognozēšana un prognozēšana: porainība no apaļkokiem, noārdīšanās līkne no ražošanas vēstures, atlikušais lietderīgās lietošanas laiks no sensora.
  • Uzmetuma izgatavošana: Pārskata skelets, literatūras kopsavilkums, koda fragments, procedūras izklāsts.
  • Anomāliju noteikšana: spiediena kritums cauruļvadā, neparasta vibrācija iekārtās, neparedzētas novirzes ražošanā.

Kas kopīgs šīm jomām: AI sagatavo pirmo vai ievērības cienīgo projektu, inženieris to pārbauda un uzņemas atbildību.

Kur mākslīgais intelekts nevar uzņemties atbildību

Daži lēmumi pēc būtības paliek inženiera ziņā, jo kļūdas gadījumā bojājumi ir neatgriezeniski:

  • Aku kontroles un spiediena vadības (izplūdes novēršanas) lēmumi.
  • Drošības ziņā kritiski trauksmes sliekšņi (gāzes noplūde, H2S, augsts spiediens).
  • Rezervju deklarācija un oficiālie skaitļi, kas iesniegti ieguldītājam.
  • Cauruļvadu un spiediena iekārtu integritātes/ekspluatācijas pārtraukšanas lēmumi.
  • Vides izplūdes un vietas drošības apstiprinājumi.
Uzmanību: “AI ieteikts” nav aizsardzība. Inženiertehnisko kļūdu izmeklēšanā jāuzdod šāds jautājums: “Ar kādiem neatkarīgiem pierādījumiem pilnvarotais inženieris pārbaudīja šo rezultātu?” Ja jums nav atbildes, jums vispār nevajadzēja izmantot izvadi.

Validācijas disciplīna: trīsslāņu filtrs

Izlaidiet katru AI izvadi caur trim filtriem, pamatojoties uz svarīgumu.

1. Lieluma kārtības kontrole. Vai rezultāts ir aptuveni paredzētajā diapazonā no 10? Smilšu rezervuāra caurlaidība parasti ir milidarcy–darcy diapazonā; Ja modelī ir rakstīts "80 000 darcy", ir kļūda vai rediģēšanas kļūda, neiedziļinoties detaļās. Porainība ir no 0% līdz 40%; 65% ir fiziski neiespējami.

2. Fiziskā saprātīguma pārbaude. Vai rezultāts atbilst zināmajiem fizikas likumiem? Ūdens piesātinājumam jābūt no 0 līdz 1; ražošanas plūsmas ātrums nevar būt negatīvs; materiāla bilance (saražotais + atlikušais = sākotnējais) ir jāslēdz; Izņemšanas līkne nevar parādīt ražošanas pieaugumu laika gaitā (ja vien nav jaunu urbumu/iejaukšanās).

3. Neatkarīga pierādījumu pārbaude. Salīdziniet izvadi ar avotu, kas to neražo: serdes mērījums, urbuma pārbaude (spiediena-plūsmas dati), blakus aka, lauka pārbaude, otra metode. Pierādījumu hierarhijā tiešā mērīšana (kodols, akas pārbaude) vienmēr ir pārāka par modeļa prognozēšanu.

Padoms. Mēroga verifikācijas intensitāte ar izvades risku. Literatūras kopsavilkumam pietiek ar ātru lasīšanu; Pilnīgi neatkarīgi aprēķini un otrā inženiera kontrole ir būtiska urbuma spiediena ierobežojumam.

Droša uzvedne: konfidencialitāte un konteksts

Dati par naftas gāzi ir ārkārtīgi jutīgi no komerciālā viedokļa. Aku koordinātas, ražošanas plūsmas un rezerves skaitļi bieži pieder licences turētājam un partnerībai; Iesaistīšanās nekontrolētā ārējā AI pakalpojumā rada konkurences zudumu, līguma pārkāpumu un juridisku risku.

  • Izmantojiet pseidonīmus ("Aka-A", "Lauks-X"), nevis faktiskos aku nosaukumus/koordinātas.
  • Aizstāt faktiskās ražošanas un rezerves skaitļus ar reprezentatīvām (mērogotām) vērtībām; Attiecība un modelis ir saglabāts, slepenais numurs netiek nopludināts.
  • Izmantojiet tikai iestādes apstiprinātus rīkus ar datu apstrādes līgumu.

Trīs mini futrāļi: pēc skaitļiem

1. gadījums — laika ietaupījums, pareiza lietošana. Tika glabāti LZA žurnāla faili par 240 urbumiem vienā laukā ar dažādiem nosaukumiem un mērvienībām. Ar AI darbināmā standartizācija ir samazinājusi mērvienību pārveidošanu un līknes nosaukumu saskaņošanu no divām dienām līdz trim stundām. Nejaušas 10% iedobes tika pārbaudītas manuāli; Tika konstatēta un izlabota neitronu žurnāla neatbilstība divos failos. Ieguvums bija reāls, jo verifikācijas slānis bija vietā.

2. gadījums — izdomāts rezerves risks. Inženieris modelī ievadīja ražošanas datus, lai paātrinātu izņemšanas līknes analīzi; Modelis izmantoja b primāro vērtību 1,4 hiperboliskajā izņemšanā un ekstrapolēja to uz 30 gadiem, padarot EUR (galīgā prognozētā produkcija) divreiz augstāku nekā gaidīts. Materiālu bilances pārbaude parādīja, ka skaitlis ir pretrunā rezervuāra tilpumam; B bāze tika pārvietota līdz fiziskajai robežai, un rezultāts tika labots. Ja uzskatītu par aklo, rezerve būtu pārspīlēta.

3. gadījums — drošībai kritiskā robeža. Viena komanda lūdza AI ieteikumus, lai “optimizētu” gāzes noteikšanas trauksmes slieksni; Modelis ierosināja palielināt slieksni, lai samazinātu viltus trauksmes. HSE inženieris to noliedza: kļūdaini negatīvs rezultāts gāzes noteikšanā (trūkst faktiskās noplūdes) ir letāls, un slieksni nevar iestatīt zem likumā noteiktās/standarta robežas. AI ieteikums vien nevar būt drošības slānis.

Vāja uzvedne / spēcīga uzvedne

Vāja uzvedne:

Apskatiet šīs akas ražošanas datus un pastāstiet mums tās rezervi. [dati]

Spēcīga uzvedne:

PROGRAMMA izvilkšanas līknes analīzei no šādiem (reprezentatīviem/anonimizētiem) ražošanas datiem. Ievērojiet šos noteikumus: - uzklājiet Arps modeli; Saglabājiet b eksponentu fiziskajā diapazonā 0-1, uzrakstiet savu pamatojumu. - Norādiet EUR aprēķinu kā zemu/vidēju/augstu scenāriju, nevis VIENU numuru. - Uzskaitiet katru pieņēmumu atsevišķi; norāda papildu datus, kas nepieciešami salīdzināšanai ar materiālu bilanci. - Neuzrādīt rezultātu kā "precīzu"; atzīmējiet darbības, kas ir jāpārbauda.Dati: [anonimizēta ražošanas tabula]

Spēcīga uzvedne uzliek fiziskas robežas, scenāriju domāšanu un vajadzību pēc pārbaudes.

Četras kopējamas veidnes

1) Izejas riska klasifikācija:

Pirms šādas mākslīgā intelekta izvades izmantošanas nosakiet riska klasi: (a) kas tiks bojāts/kas tiks bojāts, (b) vai bojājums ir atgriezenisks, (c) kādi neatkarīgi pierādījumi ir jāpārbauda. Rezultāts: [kopsavilkums]

2) Lieluma kārtas filtrs:

Pārbaudiet šāda rezultāta lieluma secību: kāds ir tipiskais sagaidāmais diapazons, vai rezultāts ir šajā diapazonā, ja nē, kur ir iespējamā vienības/būves kļūda? Rezultāts un tā mērvienība: [vērtība]

3) Anonimizācijas palīgs:

Tālāk tekstā norādiet komerciāli sensitīvu informāciju (urbuma nosaukumu, koordinātas, faktisko plūsmas ātrumu, rezervi, partnerību) un norādiet pseidonīmu/reprezentatīvu vērtību.Teksts: [teksts]

4) Pārbaudes plāns:

Uzrakstiet verifikācijas plānu šādai inženierijas izvadei: kurš rokas aprēķins, kura fiziskā robeža, kādi neatkarīgi dati (kodols/urbuma tests/blakus esošā aka) un kāds otrās puses apstiprinājums ir nepieciešams? Rezultāts: [kopsavilkums]

AI loma: īsumā

Meklējumi

AI loma

Inženiera loma

verifikācijas enkurs

Baļķu standartizācija

Konfigurācija, transformācija

Parauga kontrole

Neapstrādāts fails, kodols

Porainības novērtējums

konta melnraksts

Apstiprināšana

Kodols, Arči vienādojums

Atskaitījums/EUR

Modeļa montāža, scenārijs

lēmumu

Materiālu līdzsvars

Noplūde/trauksme

anomālijas zīme

lēmums, iejaukšanās

neatkarīgs detektors

rezerves deklarācija

melnraksts, konts

Atbildība, paraksts

PRMS/SEC, vērtētājs

Biežas kļūdas

  • Plūsmu sajauc ar precizitāti. Modeļa pārliecinošā valoda nenozīmē, ka skaitlis ir pareizs.
  • Verifikācija netiek mērogota atbilstoši riskam. Drošībai svarīgas produkcijas nodošana tikpat ātri kā literatūras kopsavilkums.
  • Konfidenciālu datu ievadīšana nekontrolētā transportlīdzeklī. Īstu aku un ražošanas datu koplietošana bez anonimizācijas.
  • Izvairīšanās no atbildības ar "AI ieteica". Izdrukas pārvietošana uz parakstu bez neatkarīgiem pierādījumiem.
  • Drošības funkcijas ielāde vienā modelī. Neatkarīgu, sertificētu slāņu aizstāšana ar AI.

Rezumējot

  • AI ir spēcīgs paātrinātājs naftas un gāzes darbplūsmā; Bet atbildība par lēmumu un parakstu paliek pilnvarotajam inženierim.
  • Filtrējiet katru izvadi, izmantojot trīs slāņus: lieluma secība, fiziskā ticamība, neatkarīgi pierādījumi.
  • Mēroga verifikācijas intensitāte ar izvades risku (zaudējumi kļūdas dēļ).
  • Anonimizēt biznesa sensitīvos datus un izmantot tikai apstiprinātus rīkus.
  • Drošībai kritisko funkciju pamatā nevajadzētu būt vienam AI modelim, bet gan daudzslāņu neatkarīgām sistēmām.

Lietojumprogrammas uzdevums

Izvēlieties AI izmantošanas gadījumu no sava uzņēmuma (vai reprezentatīvā uzņēmuma): piemēram, porainības novērtējums no žurnāliem vai ražošanas apjoma samazinājums. Uzrakstiet trīs slāņu verifikācijas plānu šai produkcijai: (1) kāda ir paredzamā lieluma secība, (2) kādi fiziskie ierobežojumi ir spēkā, (3) kādus neatkarīgus pierādījumus jūs apstiprināsit un kurš veiks otro pārbaudi. Pēc tam anonimizē savu uzvedni, lai tajā nebūtu ietverts faktiskais akas nosaukums/koordināta/numurs.

kontrolsaraksts

  • [ ] Es varu atšķirt jomas, kurās AI gūst peļņu, un lēmumus, par kuriem atbildība ir jāuzņemas inženierim.
  • [ ] Es filtrēju katru izvadi, izmantojot lieluma, fiziskās ticamības un neatkarīgus pierādījumus.
  • [ ] I mērogot verifikācijas intensitāti ar izvades risku.
  • [ ] Es anonimizēju komerciāli sensitīvus datus un izmantoju tikai apstiprinātus rīkus.
  • [ ] Es nepaļaujos uz vienu modeli drošībai kritiskām funkcijām, bet gan uz daudzslāņu neatkarīgām drošības sistēmām.