Prediction of methane adsorption in shale: Classical models and machine learning based models

油页岩 甲烷 吸附 等温过程 页岩气 梯度升压 人工神经网络 支持向量机 石油工程 地质学 计算机科学 环境科学 工艺工程 人工智能 化学 随机森林 热力学 工程类 古生物学 物理 有机化学
作者
Meng Meng,Ruizhi Zhong,Zhili Wei
出处
期刊:Fuel [Elsevier]
卷期号:278: 118358-118358 被引量:81
标识
DOI:10.1016/j.fuel.2020.118358
摘要

Shale gas contributes significantly to current global energy consumption, and an accurate estimation of geological gas-in-place (GIP) determines an optimal production plan. As the dominant form of storage, adsorbed gas in shale formation is of primary importance to be assessed. This paper summarizes adsorption models into traditional pressure/density dependent isothermal models, pressure and temperature unified model, and machine learning based models. Using a comprehensive experimental dataset, these models are applied to simulate shale gas adsorption under in-situ conditions. Results show that the modified Dubinin-Radushkevich (DR) model provides the optimal performance in traditional isothermal models. Pressure and temperature unified models make a breakthrough in isothermal conditions and can extrapolate the predictions beyond test ranges of temperature. Well-trained machine learning models not only break the limit of the isothermal condition and types of shale formation, but can also provide reasonable extrapolations beyond test ranges of temperature, total organic carbon (TOC), and moisture. Four popular machine learning algorithms are used, which include artificial neural network (ANN), random forest (RF), support vector machine (SVM), and extreme gradient boosting (XGBoost). The XGBoost model is found to provide the best results for predicting shale gas adsorption, and it can be conveniently updated for broader applications with more available data. Overall, this paper demonstrates the capability of machine learning for prediction of shale gas adsorption, and the well-trained model can potentially be built into a large numerical frame to optimize production curves of shale gas.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
爆米花应助小吉麻麻采纳,获得10
刚刚
晶晶发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
一叶知秋完成签到,获得积分10
2秒前
啊懂发布了新的文献求助10
3秒前
共享精神应助momo采纳,获得10
3秒前
3秒前
深渊与海发布了新的文献求助10
4秒前
cz完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
WANGs发布了新的文献求助10
4秒前
shuo完成签到,获得积分10
4秒前
西西弗斯完成签到,获得积分0
5秒前
kian完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
沙尾完成签到 ,获得积分10
5秒前
发发发完成签到,获得积分10
5秒前
orixero应助关耳采纳,获得10
5秒前
共享精神应助武小伟采纳,获得10
5秒前
5秒前
阿波罗发布了新的文献求助10
5秒前
深情安青应助璐璐核桃露采纳,获得10
5秒前
姿姿发布了新的文献求助10
5秒前
年轻绮南发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
7秒前
7秒前
aze发布了新的文献求助30
7秒前
缓慢思枫完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
8秒前
麦麦关注了科研通微信公众号
8秒前
上官若男应助ABLAT采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
Orange应助罗兴鲜采纳,获得10
9秒前
小脚丫完成签到,获得积分10
9秒前
怕黑海冬完成签到,获得积分10
9秒前
Wyan发布了新的文献求助100
9秒前
大个应助shirleeyeahe采纳,获得10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5625453
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4711271
关于积分的说明 14954468
捐赠科研通 4779371
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553732
邀请新用户注册赠送积分活动 1515665
关于科研通互助平台的介绍 1475853