智能处理技术在工程录井事故预警中的应用研究 联系客服

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的线性化效果,则每一段直线的斜率就反映了这一段数据的变化趋势,通过给定时间区间内线性段的变化就可以得到参数的趋势性变化。

在参数趋势分析的基础上,构造长短时间周期的趋势监测特征量,相应的数据分析表明长短周期均值的均值差符合正态分布规律,基于3?原理可动态构造参数异常判断阈值。该方法计算量相对较小,且能够反映长周期内的缓慢趋势变化,对于井漏、溢流等工程事故复杂中的参数缓慢变化有较好的判断和预测。

3.4 多参数融合分析技术

传统的录井软件只能针对一个参数设置固定上下门限值,不具备对多个参数融合分析的能力;多参数融合分析可以降低单参数异常导致的误报,因为现场数据的变化受传感器的性能、安装位置、噪声干扰等因素很大,仅凭一个参数对工程事故复杂进行预警会导致误报。

本研究首先通过充分调研、汲取现场工程专家的经验,以专家系统知识、统计理论为基础,借鉴知识库技术建立了预警模型库。现场事故形成因素多,环境、条件等对传感器测量也有很大影响,预警模型需随变化而调整,因此开放模型构建和定制过程,在预警过程中可以进行有效的干预,从而适应现场需要,提升事故预报的智能化程度。

图4 增一型分层模糊推理结构图

其次引入模糊数学理论,构造了基于增一型分层模糊系统的多参数融合分析方法(如上图)。该方法不仅实现了多参数融合分析,做到了对工程事故复杂发生程度的综合推理,而且将系统模糊单元的多输入参数变量转化为低维模糊单元分层连接构成的模糊推理系统,使模糊系统的规则数只随输入变量数线性增长,杜绝了“维数灾”现象的发生,实现了准确、有效、便捷的预警[4]。

由“开放式预警模型”+“分层模糊推理”组建的多参数融合分析技术可有效的实现多个录井参数异常的综合分析,提升预警准确性,并可利用模糊数据的理论优势计算出事故复杂发生的程度状况。

4 应用情况

通过多种智能处理技术的研究与应用,工程录井事故预警系统具备了“实时跟踪”、“持

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续监测”、“自动调整”、“多参数分析”的智能化特点,该系统自2009年起先后在中石化、中石油多家油田开展了系统适应性研究。

2010年5月,中石化股份公司科技开发部立项,由中国石化石油工程技术研究院与中国电子科技集团公司第二十二研究所合作开展工程预警系统及应用研究,该项目成为近年来唯一一个由中石化外部单位承担的股份公司科技项目。2011年10月至2012年6月先后在胜利油田、中原油田、西南石油局所属工区开展现场应用,全面测试了预警方法和软件功能,取得了良好的应用效果。

5 结束语

统计分析、模糊推理、趋势分析等多项新技术的应用,提升了工程录井预警的智能化程度。采用智能化技术手段进行综合录井事故预警对于安全钻井具有重要的意义,也必将成为未来综合录井发展的一个重要方向。

大量现场应用表明,工程录井预警系统的功能已趋于完善,对于确保钻井现场异常情况预报的效率和质量,减轻操作人员的负担,有效提高钻井工程事故复杂预警水平具有积极的意义。未来工程录井预警系统将朝着“井下化”和“专项化”方向进一步发展,引入地下采集等多种信息来源,与各类新型钻井技术以及专项工程复杂监测紧密结合,在石油勘探过程中发挥更大的作用。

参考文献

[1] 张卫,郑春山,张新华.国外录井技术新进展及发展方向[J].录井工程,2012,23(1):1~4. [2]连志龙,周英操,申瑞臣,赵庆,白仙莉.无意外风险钻井(NDS)技术探讨[J].石油钻采工艺,2009,31(1):90~94.

[3]侯艳伟,李新.工程录井预警系统在钻井现场的应用效果及发展方向[J].石油仪器,2013,27(3):16~19.

[4]吴俊杰.钻井工程事故监测和预警方法研究[J].录井工程,2006,17(1):53~55.

作者简介:刘波,1981年2月出生,男,2003年毕业于华中科技大学计算机专业,2008年于西南交通大学计算应用专业获硕士学位,工程师,现在中国电子科技集团公司第二十二研究所第七研究部随钻与录井研究中心从事录井软件的研发工作。

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