基于支持向量回归机及混沌理论的气田监测预警技术.pdf

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1、第35卷第2期(2016．02)行业论坛基于支持向量回归机及混沌理论的气田监测预警技术陈敬龙赵江平刘德绪摘要：针对气田开发过程中安全监测预警问题，结合支持向量回归机(SupportVectorRegression，SVR)和相空间重构，提出了气田监测预警方法。对训练样本进行相空间重构，提取用于SVR离线训练的自变量和因变量。通过遗传算法获取最佳SVR参数，采用序列最小优化算法(SequentialMinimalOptimization，SMO)算出Lagrange乘子，构造在线预测模型，对监测信号进行预测

2、，判别未来10个时间步长内监测值是否超出安全范围，在时间相对较充足的情况下采取有效措施，避免事故的发生。现场应用表明，所述方法在混沌信号预测方面具有较高精度，可为气田监测提供准确的预警信息。关键词：气田开发；预警；支持向量回归机；混沌理论；遗传算法；监测Doi：10．3969／j．issn．1006-6896．2016．2．001GasFieldPre。alarmTechniqueBasedonSupportVectorRegressionandCha-OSTheoryChenjinglong，ZhaoJ

3、iangping，LiuDe~uAbstract：Aimingatthepre～alarmproblemofsafetyinspectionduringthedevelopmentofgasfields，anave[methodcambinedSupportVectorRegression(SVR)andPhaseSpaceReconstruction(PSR)isproposed．Firstly，1ndependentanddependentvariablesareob—tainedthroughthe

4、PSRofirainingsampies．Secondly，SVRparametersareobtainedthroughGeneticAlgorithm(GA)．Then．LdgrangemultipliersareCaICUfatedbySequentialMinimaIOptimization(SM0)algorithm，andthenanonlinepredictionmodelcanbeconstructed．Fi—nally．thefuturetenmonitoringdataorepredi

5、ctedFOrpre—alarmingtoavoidaccidentsincaseofSU币cienttime．SimulationandfielddataprocessingshOWthatthemethodhashigherprecisionForchaoticsignalprediction．andtheaCCUratepre—alarminginf。rmationcanbeprovidedForgasfiledmonitoring．KeyWOrdS：gasfielddevelopment；pre—

6、alarm：SUpportvectorregression：Chaostheory；ge—neticAlgorithm：mOnitoring气田包括井下系统、地面集输系统和净化系论、Volterra级数及ARMA模型等传统时间序列统，具有结构复杂、泄漏点多、易燃易爆等特点，预测方法在预测精度、运算时间和计算机存储量方属于高危作业场所。为保障气田安全、高效、平稳面难以达到要求，支持向量回归机(SupportVec-地开发，对关键节点的生产参数进行在线监测，包torRegression，SVR)具有计算时间短

7、、预算精度括压力、温度、流量等。传统监测方法只对已获高、所需内存少等优点。本文将SVR和相空间重知的监测值进行反应，属于事后反应，往往因为准构结合，建立了气田监测预警方法，具有较好备不充分而发生事故。预警可在异常事件发生前发效果。出危险信号，避免在准备不足的情况下发生事故，提高了气田安全性。1混沌信号预测对监测数据进行预测，可实现预警功能，其实对气田实测信号分析发现，监测信号具有混沌质是时间序列预测问题。人工神经网络、灰色理特性。通过相空间重构恢复监测信号的混沌吸引基金文：国家技重大专项”大型油气田及煤层

8、气开发”(20llZX05017-0O4)。西安建筑技大学劳动安全卫生研究所中国石化中原设计公司油气田地面工程http：flwww．gqtdmgc．corn行业论抚陈敬龙等：基于支持向量回归机及混沌理论的气田监测预警技术子，并从中获取训练SVR模型的自变量和因变限制条件为cE[0量。／R~II练集为，⋯，}，基于Takens嵌入定，2f]理进行相空间重构，得到自变量为式中：=『：，：，⋯，，。，，⋯af]，gQ：iX=(1)-