Data driven based deep learning for optimizing carbon storage and methane adsorption in unconventional shale gas reservoirs; Journal of Environmental Chemical Engineering; Vol. 13, iss. 3
| Parent link: | Journal of Environmental Chemical Engineering.— .— Amsterdam: Elsevier Science Publishing Company Inc. Vol. 13, iss. 3.— 2025.— Article number 116901, 15 p. |
|---|---|
| Other Authors: | Wang Yongjun, Thang Hung Vo, Al-Mudhafar W. J. Watheq, Dai Zhenxue, Hemeng Zhang, Davoodi Sh. Shadfar, Zhang Tao |
| Summary: | Shale gas is a critical component of the global energy supply, necessitating accurate gas-in-place evaluations for optimized extraction. In unconventional shale reservoirs, gas adsorption is the primary storage mechanism. This study introduces a novel one-dimensional Convolutional Neural Network (1D-CNN) to predict gas adsorption. The 1D-CNN model was compared with traditional machine learning models, including Random Forest (RF), Extra Trees (ET), and Gradient Boosting (GB). Using a dataset of 352 samples with key features—pressure, temperature, TOC, and moisture content—the 1D-CNN achieved superior predictive accuracy, with a mean absolute error (MAE) of 0.015 and R² of 0.9949, outperforming other models. Sensitivity analysis identified moisture content as the most influential factor affecting adsorption. Validation using unseen methane adsorption data demonstrated that the PIDL model generalizes well and produces physically consistent predictions. Overall, the PIDL-enhanced 1D-CNN model advances methane adsorption prediction by integrating domain-specific physical laws into a deep learning framework, facilitating more efficient shale gas extraction and improved carbon sequestration practices. This hybrid approach not only reduces experimental costs but also provides consistent and reliable results, offering a robust solution for real-world applications Текстовый файл |
| Language: | English |
| Published: |
2025
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://doi.org/10.1016/j.jece.2025.116901 |
| Format: | Electronic Book Chapter |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=680359 |
Similar Items
On the Possibility of Implementing CCS Projects in the Carbonate Reservoirs of the Siberian Platform; Theoretical Foundations of Chemical Engineering; Vol. 58, iss. 4
Published: (2024)
Published: (2024)
Carbon dioxide sequestration through enhanced oil recovery: A review of storage mechanisms and technological applications; Fuel; Vol. 366
Published: (2024)
Published: (2024)
The mineralogy of the clayey-silty siliceous rocks in the Bazhenov Shale Formation (Upper Jurassic) in the west Siberian Basin, Russia: The role of diagenesis and possible implications for their exploitation as an unconventional hydrocarbon reservoir; Applied Clay Science; Vol. 136
Published: (2017)
Published: (2017)
Reservoir Flow Connectivity Estimation and Its Using in Geomodeling: Tomsk Area Case Study; SPE Russian Petroleum Technology Conference
Published: (2020)
Published: (2020)
Optimization tasks in the oil and gas field development and ways to solve them; Проблемы геологии и освоения недр; Т. 2
by: Piskunov S. A.
Published: (2025)
by: Piskunov S. A.
Published: (2025)
Composition of pyrolysis gas from oil shale at various stages of heating; Energy Fluxes and Radiation Effects (EFRE-2016)
Published: (2016)
Published: (2016)
Анализ применения технологии водогазового воздействия на пласты с наличием газовой шапки с целью увеличения нефтеотдачи и утилизации низконапорного попутного газа на примере месторождений Западной Сибири; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 333, № 5
Published: (2022)
Published: (2022)
Permeability prediction of heterogeneous carbonate gas condensate reservoirs applying group method of data handling; Marine and Petroleum Geology; Vol. 139
Published: (2022)
Published: (2022)
Overview of Methods for Enhanced Oil Recovery from Conventional and Unconventional Reservoirs; Energies; Vol. 16, iss. 13
Published: (2023)
Published: (2023)
Topological Characteristics of Oil and Gas Reservoirs and Their Applications; Lecture Notes in Computer Science; Vol. 10344 : Towards Integrative Machine Learning and Knowledge Extraction
Published: (2017)
Published: (2017)
О возможности реализации проектов CCS в карбонатных коллекторах Сибирской платформы; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 334, № 8
Published: (2023)
Published: (2023)
Gas Hydrate Energy Technologies: Problems and Achievements; Thermal Engineering; Vol. 69, iss. 12
Published: (2025)
Published: (2025)
Модификация состава буровых растворов на водной основе для контроля проникновения фильтрата в пласт; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 337, № 3
by: Магомадов И. А. Исмаил Аликович
Published: (2026)
by: Магомадов И. А. Исмаил Аликович
Published: (2026)
Определение водонасыщенности песчаника в нефтегазонасыщенных низкоомных коллекторах при присутствии поверхностной электропроводимости; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 336, № 2
by: Мельник И. А. Игорь Анатольевич
Published: (2025)
by: Мельник И. А. Игорь Анатольевич
Published: (2025)
Литология и коллекторские свойства докембрийских отложений Лено-Анабарской нефтегазоносной области; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 331, № 9
by: Вараксина И. В. Ирина Валерьевна
Published: (2020)
by: Вараксина И. В. Ирина Валерьевна
Published: (2020)
A Review of Gas Capture and Liquid Separation Technologies by CO2 Gas Hydrate; Energies; Vol. 16, iss. 8
Published: (2023)
Published: (2023)
Коллекторы и флюидоупоры в отложениях венда и кембрия Предъенисейской субпровинции; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 327, № 10
by: Тумашов И. В. Игорь Викторович
Published: (2016)
by: Тумашов И. В. Игорь Викторович
Published: (2016)
Emerging applications of physics-informed and physics-guided machine learning in geoenergy science: A review; Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation; Vol. 154
Published: (2026)
Published: (2026)
Study of void space structure and its influence on carbonate reservoir properties: X-ray microtomography, electron microscopy, and well testing; Marine and Petroleum Geology; Vol. 151
Published: (2023)
Published: (2023)
Комплексные решения по повышению эффективности разработки многопластовых газовых и газоконденсатных месторождений; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 330, № 12
Published: (2019)
Published: (2019)
Повышение коэффициента извлечения конденсата путём поддержания пластового давления закачкой углеводородных и неуглеводородных газов; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 336, № 12
Published: (2025)
Published: (2025)
Анализ эффективности применения сайклинг-технологии при разработке залежей газового конденсата; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 331, № 5
by: Волженина Д. А. Диана Алексеевна
Published: (2020)
by: Волженина Д. А. Диана Алексеевна
Published: (2020)
Deep learning schemes for predicting deliverability from different underground gas storage reservoir types; Gas Science and Engineering; Vol. 145
Published: (2026)
Published: (2026)
Анализ эффективности применения горизонтальных скважин для выработки запасов залежи газоконденсатного месторождения с низкими фильтрационно-емкостными свойствами; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 334, № 9
by: Томский К. О. Кирилл Олегович
Published: (2023)
by: Томский К. О. Кирилл Олегович
Published: (2023)
Review of technological progress in carbon dioxide capture, storage, and utilization; Gas Science and Engineering; Vol. 117
Published: (2023)
Published: (2023)
Advances in underground gas storage: A review of current practices and future prospects; Petroleum; Vol. 12
Published: (2026)
Published: (2026)
О типах ловушек, сформировавшихся в Куринской и Южно-Каспийской впадинах и роли тектонических нарушений в них; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 331, № 1
by: Мухтарова Х. З. Хураман Зиядхан гызы
Published: (2020)
by: Мухтарова Х. З. Хураман Зиядхан гызы
Published: (2020)
Разработка дизайна гидродинамического исследования в условиях карбонатного коллектора; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 330, № 6
Published: (2019)
Published: (2019)
Prediction of deposit oil-bearing capacity of the Tutleym series within the Krasnoleninsk arc (the Western Siberia); Bulletin of the Tomsk Polytechnic University; Vol. 310, № 1
by: Abrosimova О. О.
Published: (2007)
by: Abrosimova О. О.
Published: (2007)
Dissociation of methane and carbon dioxide hydrates: Synergistic effects; Fuel; Vol. 359
Published: (2024)
Published: (2024)
Multiscale and diverse spatial heterogeneity analysis of void structures in reef carbonate reservoirs; Geoenergy Science and Engineering; Vol. 233
Published: (2024)
Published: (2024)
Prediction of permeability of highly heterogeneous hydrocarbon reservoir from conventional petrophysical logs using optimized data-driven algorithms; Journal of Petroleum Exploration and Production; Vol. XX, iss. XX
Published: (2022)
Published: (2022)
Predicting water-based drilling fluid filtrate volume in close to real time from routine fluid property measurements; Petroleum; Vol. 11, iss. 2
Published: (2025)
Published: (2025)
Типизация терригенных пород-коллекторов с применением метода накопленной корреляции и индивидуальных вероятностных моделей на примере месторождения им. Сухарева; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 334, № 1
by: Путилов И. С. Иван Сергеевич
Published: (2023)
by: Путилов И. С. Иван Сергеевич
Published: (2023)
A review of artificial intelligence techniques applied to subsurface oil and gas reservoir simulation; Applied Soft Computing; Vol. 198
Published: (2026)
Published: (2026)
Non-uniformities of terrigenous collectors display at construction of oil deposit geological models; Bulletin of the Tomsk Polytechnic University; Vol. 310, № 2
by: Koshovkin I. N.
Published: (2007)
by: Koshovkin I. N.
Published: (2007)
Обоснование эксплуатации одного из газовых месторождений севера Западной Сибири скважинами с увеличенным диаметром участка в интервале продуктивного пласта; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 337, № 5
by: Янукян А. П. Арам Погосович
Published: (2026)
by: Янукян А. П. Арам Погосович
Published: (2026)
Взаимосвязь между адсорбированной остаточной нефтенасыщенностью и фазовой проницаемостью для нефти в продуктивных пластах западной Сибири; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 334, № 11
Published: (2023)
Published: (2023)
Оптимизация технологии бурения на сбалансированном давлении с использованием аэрированных буровых растворов для вскрытия газовых коллекторов с низким пластовым давлением; Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов; Т. 333, № 6
by: Шаляпин Д. В. Денис Валерьевич
Published: (2022)
by: Шаляпин Д. В. Денис Валерьевич
Published: (2022)
Enhancing Reservoir Simulation History Matching Using SHAP Value for Parameter Range Selection; Energies; Vol. 19, iss. 10
Published: (2026)
Published: (2026)
Similar Items
-
On the Possibility of Implementing CCS Projects in the Carbonate Reservoirs of the Siberian Platform; Theoretical Foundations of Chemical Engineering; Vol. 58, iss. 4
Published: (2024) -
Carbon dioxide sequestration through enhanced oil recovery: A review of storage mechanisms and technological applications; Fuel; Vol. 366
Published: (2024) -
The mineralogy of the clayey-silty siliceous rocks in the Bazhenov Shale Formation (Upper Jurassic) in the west Siberian Basin, Russia: The role of diagenesis and possible implications for their exploitation as an unconventional hydrocarbon reservoir; Applied Clay Science; Vol. 136
Published: (2017) -
Reservoir Flow Connectivity Estimation and Its Using in Geomodeling: Tomsk Area Case Study; SPE Russian Petroleum Technology Conference
Published: (2020) -
Optimization tasks in the oil and gas field development and ways to solve them; Проблемы геологии и освоения недр; Т. 2
by: Piskunov S. A.
Published: (2025)