Physics-informed graph neural network for spatial-temporal production forecasting

可解释性 过度拟合 工作流程 计算机科学 人工神经网络 网格 图形 数据挖掘 参数统计 人工智能 机器学习 变形 理论计算机科学 数学 数据库 统计 几何学
作者
Wendi Liu,Michael J. Pyrcz
标识
DOI:10.1016/j.geoen.2023.211486
摘要

Production forecast based on historical data provides essential value for developing hydrocarbon resources. Classic history matching workflow is often computationally intense and geometry-dependent. Analytical data-driven models like decline curve analysis (DCA) and capacitance resistance models (CRM) provide a grid-free solution with a relatively simple model capable of integrating some degree of physics constraints. However, the analytical solution may ignore subsurface geometries and is appropriate only for specific flow regimes and otherwise may violate physics conditions resulting in degraded model prediction accuracy. Machine learning-based predictive model for time series provides non-parametric, assumption-free solutions for production forecasting, but are prone to model overfit due to training data sparsity; therefore may be accurate over short prediction time intervals. We propose a grid-free, physics-informed graph neural network (PI-GNN) for production forecasting. A customized graph convolution layer aggregates neighborhood information from historical data and has the flexibility to integrate domain expertise into the data-driven model. The proposed method relaxes the dependence on close-form solutions like CRM and honors the given physics-based constraints. Our proposed method is robust, with improved performance and model interpretability relative to the conventional CRM and GNN baseline without physics constraints.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI2S应助大白采纳,获得10
2秒前
阳光友蕊完成签到 ,获得积分10
3秒前
陈橙发布了新的文献求助20
3秒前
5秒前
Faye完成签到 ,获得积分10
6秒前
哇哈哈哈哈哈完成签到,获得积分20
6秒前
沉默老四完成签到,获得积分20
8秒前
Penny完成签到 ,获得积分10
8秒前
Godyo完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
tjr完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Akim应助Manyiu采纳,获得10
10秒前
10秒前
快乐应助张豪杰采纳,获得10
11秒前
刘科江发布了新的文献求助10
11秒前
tianzml0举报求助违规成功
12秒前
加菲丰丰举报求助违规成功
12秒前
iNk举报求助违规成功
12秒前
12秒前
chinning发布了新的文献求助30
12秒前
beizn1214完成签到,获得积分10
14秒前
小星星完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Jasper应助Diego采纳,获得10
16秒前
骑羊完成签到,获得积分10
18秒前
失眠绝音完成签到,获得积分10
19秒前
chinning完成签到,获得积分10
20秒前
快乐应助tuanheqi采纳,获得20
21秒前
ding应助Erich采纳,获得10
22秒前
24秒前
mojomars完成签到,获得积分10
26秒前
小凯应助张一楠采纳,获得10
28秒前
山茶发布了新的文献求助10
28秒前
hhh完成签到,获得积分10
28秒前
LLII完成签到,获得积分10
28秒前
左右不为难完成签到,获得积分10
28秒前
刚好夏天完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
散养溜达鸡完成签到,获得积分10
31秒前
高分求助中
Evolution 10000
ISSN 2159-8274 EISSN 2159-8290 1000
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 500
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3162727
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2813601
关于积分的说明 7901404
捐赠科研通 2473189
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1316684
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 631482
版权声明 602175