000 07956namaa22004211i 4500
003 OSt
005 20240211192451.0
008 231116s2022 ua a|||fr|m|| 000 0 eng d
040 _aEG-GICUC
_beng
_cEG-GICUC
_dEG-GICUC
_erda
041 0 _aeng
_beng
_bara
049 _aDeposit
082 0 4 _a622.3382
_221
092 _a622.3382
_221
097 _aM.Sc
099 _aCai01.13.12.M.Sc.2022.Ah.D
100 0 _aAhmed Sabaa Metwaly Ahmed,
_epreparation.
245 1 0 _aDevelopment of artificial neural network model to predict production rate of esp wells /
_cby Ahmed Sabaa Metwaly Ahmed ; under the supervision of Prof. Dr. Mohamed Helmy Sayyouh, Prof. Dr. Ahmed Hamdy El Banbi, Prof. Dr. Mahmoud Abu El Ela
246 1 5 _aتطوير نموذج شبكة عصبية اصطناعية للتنبؤ بمعدل إنتاج الآبار المنتجة بالمضخات الغاطسة الكهربائية
264 0 _c2022.
300 _a92 pages :
_billustrations ;
_c30 cm. +
_eCD.
336 _atext
_2rdacontent
337 _aUnmediated
_2rdamedia
338 _avolume
_2rdacarrier
502 _aThesis (M.Sc.)-Cairo University, 2022.
504 _aBibliography: pages 74-81.
520 _aThe production data is essential for the design and operation of Electrical Submersible Pumps (ESP) systems. ESPs surveillance processes are crucial as the cost impact of ESP failure is significant. The goal of this study is to develop an Artificial Neural Network (ANN) model to predict flow rates of wells artificially lifted with ESP. The ANN model was developed using 31,652 data points split randomly into 80% (25,744 data points) for training and 20% (5,625 data points) for testing. Each data set included measurements for the wellhead parameters, fluid properties, ESP downhole sensors measurements, and Variable Speed Drive (VSD) sensors parameters. The model consisted of four separate neural networks to predict oil, water, gas, and liquid flow rates. Sensitivity analysis was performed to determine the optimum number of inputs parameters that can be used in the model. The best performance was achieved with the ANN model of 16 input parameters that are readily available in the ESP wells. The results of the best ANN configuration indicate that the Mean Absolute Percent Error (MAPE) between the predicted flow rates and the actual measurements for the testing data points of the oil, water, gas, and liquid networks is about 3.7%, 5.2%, 6.4%, and 4.1%, respectively. In addition, the correlation coefficients (R2) are 0.991, 0.992, 0.983, and 0.979 for the estimated oil, water, gas, and liquid flow rates using the testing data points, respectively. The performance of the developed ANN model was compared against published physics-based models’ performance. The ANN model outperformed the physics-based methods in its ability to predict multi-phase rates without the need for periodical calibration. Then, the developed ANN model was used to predict the flow rate curves of an oil well in the Western Desert of Egypt. The results were compared to the actual separator test data. It was clear that the model results match the actual test data. The model is useful for predicting individual well production rates within a wide variety of pumping conditions and completion configurations. This should allow for continuous monitoring, optimization, and performance analysis of ESP wells, as well as quick responses to operational issues. In comparison to traditional separators and Multi-Phase Flow Meter (MPFM), the model is simple, quick, and inexpensive.
520 _aتعتبر بيانات الإنتاج ضرورية لتصميم وتشغيل أنظمة المضخات الغاطسة الكهربائية. يتم تزويد هذا النوع من المضخات بمقاييس وأجهزة استشعار وذلك للمراقبة المستمرة، ولتحسين وتحليل الأداء لأن تكلفة توقف أو تلف المضخات الكهربائية كبيرة. تهدف هذه الدراسة إلى تطوير نموذج شبكة عصبية اصطناعية للتنبؤ بمعدلات تدفق الآبار المنتجة باستخدام المضخات الغاطسة الكهربائية. تم تطوير نموذج شبكة عصبية اصطناعية باستخدام 31652 نقطة بيانات مقسمة إلى 80٪ للتدريب و20٪ للاختبار. تضمنت كل مجموعة بيانات قياسات رأس البئر وخصائص السوائل وقياسات مستشعرات الأعماق للمضخات الغاطسة الكهربائية ومستشعرات المحرك متغير السرعة. يتكون النموذج من أربع شبكات عصبية منفصلة للتنبؤ بمعدلات تدفق النفط، والماء، والغاز، والسائل. تم إجراء تحليل الحساسية لتحديد العدد الأمثل للمُدخلات التي يمكن استخدامها في النموذج. تم تحقيق أفضل أداء باستخدام 16 معامل إدخال متوفرة بسهولة في آبار المضخات الغاطسة الكهربائية. تشير نتائج أفضل تكوين للشبكة إلى أن متوسط نسبة الخطأ المطلق بين معدلات التدفق المتوقعة والقياسات الفعلية لنقاط بيانات الاختبارات للشبكات العصبية للنفط والمياه والغاز والسائل حوالي 3.7٪، 5.2٪، 6.4٪ و4.1٪ على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، معاملات الارتباط (R2) هي 0.991 و0.992 و0.983 و0.979 لمعدلات تدفق النفط والماء والغاز والسائل المقدرة باستخدام نقاط بيانات الاختبارات على التوالي أيضا. تمت مقارنة أداء النموذج المطور للشبكة العصبية الاصطناعية بأداء النماذج الفيزيائية، حيث تفوق النموذج المساق بالبيانات على الأساليب التحليلية - الفيزيائية في قدرته على التنبؤ بمعدلات تدفق السوائل متعددة الأطوار دون الحاجة إلى معايرة دورية. ومن ثم تم استخدام النموذج المطور للتنبؤ بمعدل التدفق لبئر نفطي في الصحراء الغربية المصرية، وبمقارنة النتائج مع بيانات اختبار الفاصل الفعلية، كان من الواضح أن نتائج النموذج تتطابق مع بيانات الاختبارات الفعلية. هذا النموذج مفيد للتنبؤ بمعدلات إنتاج الآبار المنتجة بالمضخات الغاطسة الكهربائية في ظروف تشغيل مختلفة. ومن شأنه أن يسمح بالمراقبة المستمرة، وتحليل ثم تحسين أداء هذه الآبار، فضلاً عن الاستجابة السريعة لمشاكل التشغيل. بالمقارنة مع فواصل النفط التقليدية ومقياس تدفق السوائل متعددة الأطوار، يعتبر النموذج المطور بسيط وسريع وغير مكلف.
530 _aIssues also as CD.
546 _aText in English and abstract in Arabic & English.
650 7 _aPetroleum Engineering
_21
653 0 _aArtificial Intelligence
_aDigital Oil Fields
_aElectrical Submersible Pumps
_aMultiphase Flow
_aNeural Networks
700 0 _aMohamed Helmy Sayyouh
_ethesis advisor.
700 0 _aAhmed Hamdy El Banbi
_ethesis advisor.
700 0 _aMahmoud Abu El Ela
_ethesis advisor.
900 _b01-01-2022
_cMohamed Helmy Sayyouh
_cAhmed Hamdy El Banbi
_cMahmoud Abu El Ela
_dKhaled Ahmed Abdel Fattah
_dMohamed Ahmed Samir
_UCairo University
_FFaculty of Engineering
_DDepartment of Petroleum Engineering
905 _aEman
942 _2ddc
_cTH
_e21
_n0
999 _c165712
_d165712