基于专家系统和长短期记忆网络的钻井风险监测方法研究与应用

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:wenruozhu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着油气勘探工作的不断深入,复杂深井、探井的开发越来越多,钻井风险频发。实时准确地监测钻井风险,及早采取措施,对安全、高效钻井具有重要意义。目前,钻井风险的监测主要仅仅依据监测综合录井参数的变化趋势实现,参数来源单一,效率低,无法保证钻井风险监测的实时性和准确性。为此,本文提出一种利用随钻测量(Measure While Drilling,MWD)和综合录井两类参数,即结合井下近钻头实时数据和地面井口数据,采用多参数多手段相互印证的钻井风险监测技术。由于监测系统应用初期缺乏有效钻井风险样本,本文提出了一种基于专家系统和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)相结合的钻井风险智能监测方法。在钻井风险监测系统使用初期,采用专家系统监测钻井风险,不断累积钻井风险样本。当样本足够多时,采用基于LSTM的风险判别方法监测钻井风险。论文利用多源数据,设计研发了一套钻井风险监测系统,并在现场得到了初步的应用。论文主要研究内容如下:首先,提出利用MWD和综合录井两类参数,即结合井下近钻头实时数据和地面井口数据,采用多参数多手段相互印证的钻井风险监测技术方案。系统分析了九种关键钻井风险发生时,综合录井和MWD参数及其特征的相关变化。对各类参数的实时性和相关性进行分析,优选出表征风险的监测参数组合。然后,提出采用基于专家系统的钻井风险判别方法监测钻井风险,建立了知识库,确定了数据预处理方法、特征提取方法和知识推理方法,并建立了风险指数计算模型,实现了钻井风险的量化分析。其次,由于使用传统方法监测风险需要人工设计特征提取器来提取钻井参数的变化特征,还需要一定的专家经验来综合判别,过程繁琐且准确度有限。为此,本文提出了数据驱动的基于LSTM的钻井风险监测方法,结合现有实测井数据和仿真数据,针对溢流和井漏两类风险,对所提方法的有效性进行了验证。最后,为了验证所提钻井风险监测方法的可行性和有效性,同时为钻井智能监测方法提供现场应用基础平台,本文基于C#语言开发了钻井风险监测系统软件,并开展了现场试验和监测应用,结果表明,该系统能实时准确地监测关键风险,具有较大的实际应用价值。
其他文献
上三叠统须家河组是我国非常规油气勘探领域重点层位。但针对川中地区须家河组储层微观特征的研究不系统,储层的致密化成因不清晰,对后期进行勘探开发工作带来一定困难。本文以川中地区须家河组为研究层位运用铸体薄片、扫描电镜、包裹体均一温度、粘土矿物X衍射等储层特征研究手段,对川中地区须家河储层控制因素进行了研究并得到以下认识:(1)研究区上三叠统须家河组发育一套完整的碎屑岩沉积体系,须二、四、六段主要发育三
学位
随着石油工业和海上油气资源开发的快速发展,天然气水合物作为清洁高效的替代能源对管道流动安全保障和储气技术的影响越来越大。研究天然气水合物流动以及沉积、堵塞机理作为水合物风险管控技术的关键,目前还没有完整的颗粒聚集行为分析体系,无法有效的抑制水合物的聚集和沉积。近年来各国对天然气水合物进行了实验分析和研究,但所研究的水合物颗粒粒径普遍过大,无法清晰的观察到微小颗粒的变化过程,尤其在微观颗粒聚集沉积方
学位
随着我国利率市场化步伐加快、互联网金融横空出世和风险成本的系统性上升等一系列环境变化,商业银行以往依靠大量资本投入、随意扩张经营规模的方式已然不能应对日渐繁杂的市场环境,其发展遇到瓶颈。银行零售业务凭借其潜在市场规模大、风险较低等特点成为打破这一瓶颈的重要手段。在此背景下,Q农商银行积极凭借自身优势发展零售业务,但是由于自身经验不足,市场竞争加剧,我国经济进入新常态,经济增速放缓等严峻挑战,Q农商
学位
作为制约油气生产的重要因素之一,油井出砂会引发产量下降、完井管柱冲蚀问题,严重时会导致油气井完全报废。随着勘探开发的深入,新井投产、老井挖潜施工的持续进行,井下高温高压、储层应力变化等使得井下防砂管柱工作环境日益恶劣,管柱冲蚀问题突出。基于上述研究背景,本文以油田应用广泛的优质筛管为研究对象,采用数值模拟辅以实验研究的方法对不同尺度下优质筛管冲蚀问题进行研究,具体开展的工作及取得的成果如下:(1)
学位
目标跟踪是构建保护人们生命和财产安全的智能视频监控系统中非常重要的一步。尽管目标跟踪在跟踪速度和准确性方面已取得很大的进步,但由于目标跟踪的过程中会受到诸如光照变化、遮挡、旋转等干扰因素的影响,因此既能实时、准确率又高并且稳定性强的跟踪的算法仍然很少。为此,本文提出了结合目标检测的长时目标跟踪算法(LT-DCF)来提高目标跟踪的稳健性。该算法将方向梯度直方图特征、颜色特征和尺度不变特征融合在一起,
学位
1695年,德国数学家G.W Leibniz首次提出了导数为分数的情况,经过几百年的发展,分数阶微分方程已应用到很多领域中.经过各位学者长期的不懈努力,分数阶微积分理论和数值方法的研究得到很大的完善和快速的发展.与整数阶偏微分方程不同,我们很难能找到分数阶偏微分方程的解析解,因此在求解分数阶偏微分方程时,必须使用数值方法去得到方程的解.有限体积方法具有局部守恒性质,这种方法适合于保守型整数阶偏微分
学位
随着地震深度偏移技术的发展,深度域地震资料日益增多,为面向储层的深度域地震正反演问题的研究奠定了数据基础。然而,深度域正演算子会随着深度和速度的变化而变化,这使得常规时间域正演算子的提取方法并不适用于深度域。本文研究了深度域正演算子的构建方法,并基于构建的正演算子,对深度域地震反演方法进行了研究,即以深度域地震纵波资料为基础,结合相应深度域正演模型,稳定获取深度域正演算子,并发展了相应的深度域地震
学位
顺北油气田位于新疆塔里木盆地的中西部地区,为裂缝型碳酸盐岩油藏,储层具有埋藏超深,地层温度高,地层闭合压力高和非均匀性极强四个突出特点。该区块多以酸压改造为主,储层高温导致酸进入储层时,酸岩反应速率极快,酸蚀裂缝的有效作用距离短,无法通过裂缝有效的沟通储集体。且目前的酸压工艺在高闭合压力下,导流能力不能得到有效保持,导致裂缝导流能力下降迅速,无法保持长时间稳产。裂缝表面的非均匀刻蚀可有效提高裂缝导
学位
选择性催化还原(SCR)技术是当前脱除烟气中NOx最有效的技术。催化剂是SCR烟气脱硝技术的核心,直接影响着整个SCR系统的脱硝效率。环境友好型Ce基催化剂因其高活性、宽温度窗口和高储氧能力等特点受到广泛关注。燃煤,燃油,生物质和垃圾焚烧锅炉的烟气中含有大量的KCl、K2SO4和K2O,会对SCR催化剂的脱硝活性产生影响。因此,本文针对Ce基催化剂K物种中毒机理进行研究,主要得到以下结果:(1)利
学位
中国顺北油田奥陶系碳酸盐岩油藏有着超过5000 m的深度、160℃的高温和超过100 m的储层厚度,常规酸化压裂工艺难以实现安全高效的商业开采。为此提出了一种新颖的压裂技术,当钻达储层顶端后通过施加上浮剂抑制裂缝向上扩展并泵入暂堵剂限制缝长,以此实现裂缝大幅向下延伸,完成储层的高效改造。首先基于Frac Man软件,开展了常规压裂与封堵压裂裂缝扩展数值,明确不同条件下上隔板和暂堵剂隔板有效封堵强度
学位