發(fā)布時(shí)間：2019-09-27 16:18

【摘要】：隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提高以及進(jìn)程的加快,經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。在可持續(xù)發(fā)展大背景的要求下,環(huán)保清潔的能源越來(lái)越受到國(guó)家的重視。煤層氣作為一種新型環(huán)保能源,在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中占有極其重要的地位。隨著煤層氣開(kāi)采規(guī)模的日益擴(kuò)大,煤層氣井的安全生產(chǎn)顯得尤其重要。我們希望在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能夠做出快速、準(zhǔn)確的診斷,將故障遏制在萌芽狀態(tài),降低故障發(fā)生的可能性,減少故障造成的設(shè)備等方面的損失,更希望在故障發(fā)生之前對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)做出預(yù)判,幫助現(xiàn)場(chǎng)工作人員動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程。煤層氣單井是煤層氣傳輸系統(tǒng)的基本單元,對(duì)煤層氣生產(chǎn)至關(guān)重要,因此本文主要涉及對(duì)煤層氣單井的研究。傳統(tǒng)的輪詢排查費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率低,因此研究一種有效的故障診斷算法尤其重要。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際勘查發(fā)現(xiàn)當(dāng)煤層氣單井排采過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)參數(shù)會(huì)有一定的趨勢(shì)變化,這也是我們做故障診斷的主要依據(jù)。各排采參數(shù)之間存在一定的相關(guān)性即各參數(shù)不是相互獨(dú)立的,它們之間是相互影響,相互制約的關(guān)系。因此傳統(tǒng)的基于原始數(shù)據(jù)的分類算法諸如支持向量機(jī),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類算法等,就無(wú)法有效應(yīng)用于煤層氣井的故障診斷。各煤層氣井的分布區(qū)域廣泛且各井所處的地域條件也有所不同,即單井排采系統(tǒng)的排采過(guò)程會(huì)受到多種因素的影響。這些因素中既有己知的,也有未知的,這就使得各排采系統(tǒng)有一定的灰色性,即單井排采過(guò)程處于一個(gè)灰色過(guò)程,各排采參數(shù)的變化也是一個(gè)灰色的過(guò)程�；诿簩託馀挪上到y(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題,本文提出一種基于灰色系統(tǒng)理論與時(shí)間序列理論的參數(shù)預(yù)測(cè)與故障診斷方法。首先利用灰色系統(tǒng)理論的GM(1,1)模型對(duì)各排采參數(shù)的時(shí)間序列建立灰色系統(tǒng)模型,進(jìn)而提取各參數(shù)序列的趨勢(shì)項(xiàng)。為了提高模型的預(yù)測(cè)精度,本文提出利用AR時(shí)間序列模型來(lái)對(duì)各參數(shù)序列的殘差序列建立時(shí)間序列模型。將GM(1,1)趨勢(shì)項(xiàng)模型與殘差序列的AR模型相結(jié)合作為各參數(shù)序列的組合模型,來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)預(yù)測(cè)與故障診斷。本文的創(chuàng)新之處在于提出利用多參數(shù)時(shí)間序列趨勢(shì)分析相結(jié)合的方法對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),利用模型特征量的典型特征參數(shù)進(jìn)行故障診斷。仿真結(jié)果表明,該方法具有較好的實(shí)用性,可以有效應(yīng)用于煤層氣排采過(guò)程的故障診斷,具有良好的預(yù)測(cè)和診斷效果。
【圖文】：

不僅造成資源浪費(fèi)，而且直接排放到大氣中造成的溫室效應(yīng)也很嚴(yán)重。如逡逑能夠?qū)⒚簩託庀扔诓擅哼^(guò)程加以提前^u采，不僅具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且對(duì)后續(xù)的逡逑炭開(kāi)采也有安全效應(yīng)。從近些年我國(guó)的能源需求方面來(lái)說(shuō)，天然氣的對(duì)外依存量越來(lái)逡逑大，下圖為我國(guó)近些年的天然氣對(duì)外依存量示意圖。逡逑

雖然我國(guó)從國(guó)外進(jìn)口的天然氣量逐年增加，但就我國(guó)目前的能源利用現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，與逡逑界上較發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，我國(guó)的能源消費(fèi)主要依賴于傳統(tǒng)的化石燃料－煤炭和石油。逡逑據(jù)國(guó)家能源局的官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，，２０１３年我國(guó)的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)如下圖所示。逡逑
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE37;TP277

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 劉衛(wèi)華;廖瑞金;楊麗君;;基于點(diǎn)密度加權(quán)核模糊聚類的變壓器故障診斷方法[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2012年06期

2 劉思峰;灰色系統(tǒng)理論的產(chǎn)生與發(fā)展[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

本文編號(hào)：2542804