钻井复杂自适应智能预警模型及应用研究.pdf

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1、分类号TE28学号151010003密级全日制学术型硕士学位论文题目钻井复杂自适应智能预警模型及应用研究作者姓名刘刚导师姓名、职称李琪教授学科专业油气井工程提交论文日期2018年04月17日i学位论文创新性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论

2、文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：____________日期：____________学位论文使用授权的说明本人完全了解西安石油大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安石油大学。学校享有以任何方法发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为西安石油大学。论文作者签名：__________日期：______

3、____导师签名：__________日期：__________·注：如本论文涉密，请在使用授权的说明中指出（含解密年限等）。I中文摘要论文题目：钻井复杂自适应智能预警模型及应用研究专业：油气井工程硕士生：刘刚(签名)________________指导教师：李琪(签名)________________摘要钻井工程是油气田勘探开发早期主要的手段，由于钻井工程作业的工作环境是在地下，不能直观的观察到作业的整个过程，随着地层深度加深和地层条件的不断改变钻井作业的进程可能会受到不同程度的影响。由此可见钻井

4、工程作业的不确定性、隐蔽性极高。如果不能依靠现有的钻井工程数据对钻井作业状况进行有效、可信的预测，在事故复杂发生前或发生初期就能快速发现并及时采取处理措施，就有可能造成钻井复杂异常事故，一旦出现钻井事故就会引起严重的财产损失甚至威胁钻井工作者的人身安全，对油田开发进程造成极其恶劣的影响。传统的钻井复杂异常预警方法大多依靠专家经验对采集到的钻井数据进行分析然后得到相应的结论，这类方式的时效性较差存在严重的滞后性，也不具有随作业环境变化自我更新和调整的自适应、自学习能力。因此本文在常规钻井复杂异常预警方

5、法的基础上结合自适应控制理论、多源信息处理技术以及对常见钻井复杂事故机理的研究建立了基于多源信息和基于核函数的SVM自适应钻井事故复杂预警模型。首先利用基于核函数的主成分分析方法对邻井的钻井工程数据进行主成分特征提取然后利用基于核函数的支持向量机对特征向量进行分类得到钻井复杂异常指标，然后在实时钻进过程中对于地层属性相似层段的钻井数据进行同样的数据处理过程得到新井的异常指标，此时用原始的异常指标与其对比从而达到复杂异常预测的效果，并且利用新的异常指标对模型进行更新使其具有自适应、自学习能力。在模型建

6、立过程中利用Matlab程序语言设计仿真模型利用现有数据对不同核函数支持向量机进行效果对比优化模型的核函数以及核函数参数使模型预测误差在10%以内。建立基于CBR的自适应规则关联钻井复杂智能预警模型，建立钻井复杂异常案例库，利用数据关联规则的Apriori算法得到复杂异常关键参数的关联规则，当新井钻进时就可以利用关键参数的关联规则进行复杂异常预测和判断。并将新的关联规则存入钻井工程知识库，新的案例存入钻井工程数据库备用，以实现模型的自适应、自学习功能，提高整个预警流程的效率。关键词：钻井复杂异常；自

7、适应；支持向量机；案例推理；预警论文类型：综合研究II英文摘要Subject:DrillingComplexSelf-adaptiveIntelligentWarningModelandItsApplicationSpecialty:OilandGasWellEnginerringName:LiuGang(signature)Instructor:LiQi(signature)ABSTRACTDrillingisanimportantmethodintheearlystageofexploratio

8、nanddevelopmentofoilandgasfields.Becausetheworkingenvironmentofdrillingengineeringoperationsisunderground,theentireprocessoftheoperationcannotbeobservedintuitively.Asthedepthoftheformationdeepensandtheconditionsoftheformationcontinuetoc