基于數(shù)據(jù)挖掘的鉆井故障預(yù)警研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-03-03 13:33
在鉆井施工過程中,由于鉆井設(shè)備、井下環(huán)境等異常將導(dǎo)致各類鉆井故障的發(fā)生。嚴(yán)重的鉆井故障可能直接導(dǎo)致關(guān)井等后果,因此有必要對鉆井故障進(jìn)行有效識(shí)別和預(yù)警,對于來提高鉆井成功率和經(jīng)濟(jì)效率等極為重要,F(xiàn)有的鉆井故障識(shí)別和預(yù)警主要通過對實(shí)時(shí)采集的特定鉆井參數(shù)的波動(dòng)進(jìn)行檢測,依賴人工分析方法進(jìn)行,往往過度依賴于單一或幾個(gè)參數(shù)的異常波動(dòng)。然而,由于鉆井故障的往往會(huì)在多個(gè)鉆井參數(shù)上存在著復(fù)雜的響應(yīng)關(guān)系,僅依賴簡單的人工分析無法保證鉆井故障的識(shí)別和預(yù)警的準(zhǔn)確性。針對這種情況,本文以真實(shí)的鉆井故障數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對鉆井故障進(jìn)行識(shí)別和預(yù)警,主要工作如下:(1)根據(jù)鉆井?dāng)?shù)據(jù)自身特性以及參數(shù)優(yōu)選結(jié)果,使用Two-Step聚類算法對鉆井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析,并參考真實(shí)異常記錄的標(biāo)簽,根據(jù)聚類結(jié)果將鉆井?dāng)?shù)據(jù)按照正常、預(yù)警、異常三類進(jìn)行重新標(biāo)注形成新的數(shù)據(jù)集。該處理有效地將鉆井?dāng)?shù)據(jù)自身分布特性和鉆井異常響應(yīng)規(guī)律進(jìn)行結(jié)合,為后續(xù)的模型訓(xùn)練提供有效的學(xué)習(xí)目標(biāo)。(2)對重新標(biāo)注的數(shù)據(jù)集基于C4.5決策樹算法進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,得出與相應(yīng)鉆井故障相關(guān)的識(shí)別和預(yù)警規(guī)則。分析表明,所構(gòu)建C4.5模型的識(shí)別和預(yù)警精度均可達(dá)90%...
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地層壓力梯度與立壓異常關(guān)系直方圖
圖 2.6 立壓與立壓異常關(guān)系直方圖2.6 Histogram of Relationship between Standpipe Pressure and Failure of StanPressure過觀察圖 2.5 直方圖信息,紅色部分為鉆井狀態(tài)為“正!钡臄(shù)據(jù)記為鉆井狀態(tài)為“立壓異!钡臄(shù)據(jù)記錄?梢钥闯,發(fā)生“立壓異常負(fù)荷的值絕大多數(shù)處于 47 到 49 之間,由此可以看出當(dāng) LYYC1 井口數(shù)值接近或者處于 47~49 的區(qū)間時(shí),可以提醒工作人員到實(shí)地進(jìn)行大提供了預(yù)防工況發(fā)生的方向性。同理,我們觀察圖 2.6 時(shí)發(fā)現(xiàn),基壓異常工況的記錄都是在立壓值處于 12 到 13 之間時(shí)發(fā)生的。因此立壓的值設(shè)置一個(gè)預(yù)警檢修的閾值,大大提高了監(jiān)測鉆井的便捷性了立壓異常工況,我們還對硫化氫異常工況的參數(shù)優(yōu)選做了直方圖 LHQYC1 井口的硫化氫異常工況數(shù)據(jù)集,畫出硫化氫、大鉤負(fù)荷、氫異常工況的關(guān)系直方圖,詳細(xì)情況如圖 2.7、圖 2.8 和圖 2.9 所示
圖 2.7 大鉤負(fù)荷與硫化氫異常關(guān)系直方圖.7 Histogram of Relationship between Hook Load and Failure of Hydrogen 圖 2.8 dc 指數(shù)與硫化氫異常關(guān)系直方圖 2.8 Histogram of Relationship between dc Index and Failure of Hydrogen S
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]對軟件開發(fā)中需求分析技術(shù)的探究[J]. 冷艷萍. 現(xiàn)代職業(yè)教育. 2017(36)
[2]基于故障樹與Rete算法的電泵井工況診斷方法研究[J]. 張佳,賈向陽. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(02)
[3]石化裝置異常工況監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究[J]. 李傳坤,王春利,高新江,朱劍鋒. 安全、健康和環(huán)境. 2015(11)
[4]基于PCA-SVDD方法的鉆頭異常鉆進(jìn)識(shí)別[J]. 劉剛,劉闖,夏向陽,裴重瀲,蔡鵬,趙少偉. 振動(dòng)與沖擊. 2015(13)
[5]基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的資源儲(chǔ)量估算參數(shù)優(yōu)選研究[J]. 劉曉明,呂太含冰,陳建宏,劉艷紅. 礦冶工程. 2015(02)
[6]基于混淆矩陣的證據(jù)可靠性評估[J]. 宋亞飛,王曉丹,雷蕾. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(04)
[7]一種基于屬性相關(guān)的C4.5決策樹改進(jìn)算法[J]. 魏浩,丁要軍. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[8]一種非對稱距離下的層次聚類算法[J]. 韓忠明,陳妮,張慧,楊偉杰. 模式識(shí)別與人工智能. 2014(05)
[9]基于dc指數(shù)公式的鉆時(shí)變換方法探討[J]. 李普濤. 錄井工程. 2014(01)
[10]幾種交叉驗(yàn)證檢驗(yàn)的可重復(fù)性[J]. 李艷芳,王鈺,李濟(jì)洪. 太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
博士論文
[1]石油鉆井工程事故的預(yù)警技術(shù)研究[D]. 王建彬.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
碩士論文
[1]石油鉆井過程井漏異常的預(yù)警技術(shù)研究[D]. 李璐.鄭州大學(xué) 2015
[2]鉆井過程中工況異常監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 付娜.中國石油大學(xué)(華東) 2014
本文編號(hào):3061353
【文章來源】:中國石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
地層壓力梯度與立壓異常關(guān)系直方圖
圖 2.6 立壓與立壓異常關(guān)系直方圖2.6 Histogram of Relationship between Standpipe Pressure and Failure of StanPressure過觀察圖 2.5 直方圖信息,紅色部分為鉆井狀態(tài)為“正!钡臄(shù)據(jù)記為鉆井狀態(tài)為“立壓異!钡臄(shù)據(jù)記錄?梢钥闯,發(fā)生“立壓異常負(fù)荷的值絕大多數(shù)處于 47 到 49 之間,由此可以看出當(dāng) LYYC1 井口數(shù)值接近或者處于 47~49 的區(qū)間時(shí),可以提醒工作人員到實(shí)地進(jìn)行大提供了預(yù)防工況發(fā)生的方向性。同理,我們觀察圖 2.6 時(shí)發(fā)現(xiàn),基壓異常工況的記錄都是在立壓值處于 12 到 13 之間時(shí)發(fā)生的。因此立壓的值設(shè)置一個(gè)預(yù)警檢修的閾值,大大提高了監(jiān)測鉆井的便捷性了立壓異常工況,我們還對硫化氫異常工況的參數(shù)優(yōu)選做了直方圖 LHQYC1 井口的硫化氫異常工況數(shù)據(jù)集,畫出硫化氫、大鉤負(fù)荷、氫異常工況的關(guān)系直方圖,詳細(xì)情況如圖 2.7、圖 2.8 和圖 2.9 所示
圖 2.7 大鉤負(fù)荷與硫化氫異常關(guān)系直方圖.7 Histogram of Relationship between Hook Load and Failure of Hydrogen 圖 2.8 dc 指數(shù)與硫化氫異常關(guān)系直方圖 2.8 Histogram of Relationship between dc Index and Failure of Hydrogen S
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]對軟件開發(fā)中需求分析技術(shù)的探究[J]. 冷艷萍. 現(xiàn)代職業(yè)教育. 2017(36)
[2]基于故障樹與Rete算法的電泵井工況診斷方法研究[J]. 張佳,賈向陽. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(02)
[3]石化裝置異常工況監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究[J]. 李傳坤,王春利,高新江,朱劍鋒. 安全、健康和環(huán)境. 2015(11)
[4]基于PCA-SVDD方法的鉆頭異常鉆進(jìn)識(shí)別[J]. 劉剛,劉闖,夏向陽,裴重瀲,蔡鵬,趙少偉. 振動(dòng)與沖擊. 2015(13)
[5]基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的資源儲(chǔ)量估算參數(shù)優(yōu)選研究[J]. 劉曉明,呂太含冰,陳建宏,劉艷紅. 礦冶工程. 2015(02)
[6]基于混淆矩陣的證據(jù)可靠性評估[J]. 宋亞飛,王曉丹,雷蕾. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(04)
[7]一種基于屬性相關(guān)的C4.5決策樹改進(jìn)算法[J]. 魏浩,丁要軍. 中北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[8]一種非對稱距離下的層次聚類算法[J]. 韓忠明,陳妮,張慧,楊偉杰. 模式識(shí)別與人工智能. 2014(05)
[9]基于dc指數(shù)公式的鉆時(shí)變換方法探討[J]. 李普濤. 錄井工程. 2014(01)
[10]幾種交叉驗(yàn)證檢驗(yàn)的可重復(fù)性[J]. 李艷芳,王鈺,李濟(jì)洪. 太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(04)
博士論文
[1]石油鉆井工程事故的預(yù)警技術(shù)研究[D]. 王建彬.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2013
碩士論文
[1]石油鉆井過程井漏異常的預(yù)警技術(shù)研究[D]. 李璐.鄭州大學(xué) 2015
[2]鉆井過程中工況異常監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)研究與開發(fā)[D]. 付娜.中國石油大學(xué)(華東) 2014
本文編號(hào):3061353
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