Ученые Казахского национального университета имени аль-Фараби проводят исследования по применению квантовых вычислений для моделирования и оптимизации процессов нефтедобычи, передаёт Phoenix 24.
Специалисты объединили физически информированные нейронные сети (PINN) с квантовыми вычислениями и разработали гибридную квантовую PINN-модель, которая позволяет с высокой точностью рассчитывать и моделировать сложные физические процессы, происходящие в нефтяном пласте.
В современной нефтедобыче активно применяются различные технологические методы, включая закачку воды в пласт и воздействие на него путем поддержания давления. Для повышения их эффективности ключевое значение имеет точный расчет физических явлений и оптимальное управление производственными параметрами, однако традиционные методы моделирования требуют сложных многопараметрических расчетов. Внедрение инновационных технологий, значительно расширяющих вычислительные мощности, стало одной из наиболее актуальных задач для всей нефтегазовой отрасли.
Предложенная исследователями КазНУ квантовая PINN-модель органично объединяет физические закономерности, возможности нейронных сетей и методы квантовых вычислений. Практическая ценность данной разработки заключается в возможности более точно прогнозировать процессы в пласте и принимать обоснованные производственные решения: оптимизация параметров воздействия позволяет повысить общую эффективность добычи и контролировать уровень обводненности сырья.
«В настоящее время для решения подобных задач применяются физически информированные нейронные сети (PINN). Мы усовершенствовали этот подход и разработали квантовую PINN-модель. Интеграция квантовых вычислений в модель позволила повысить эффективность ее оптимизации и добиться высокой параметрической эффективности. Мы рассматриваем это направление как одно из перспективных для внедрения квантовых вычислений в прикладные научные исследования в Казахстане. В дальнейшем планируем продолжить исследования и расширить возможности квантовых моделей для решения задач, связанных с точным расчетом и оптимизацией процессов нефтедобычи», — отмечает исполняющий обязанности доцента КазНУ Аксултан Муханбет.
По оценке специалистов, применение квантовых алгоритмов в нефтегазовом секторе открывает новые горизонты для решения ресурсоемких задач. Результаты данного исследования играют важную роль для интеграции казахстанских научных разработок в высокотехнологичное производство и укрепления научного потенциала страны в сфере квантовых технологий.
Айша Муканова, редактор