钻井溢流实时预警方法研究

发布时间：2017-09-26 21:42

  本文关键词：钻井溢流实时预警方法研究

  更多相关文章： 溢流 征兆 表征 实时预警 趋势预测 严重程度

【摘要】：溢流是钻井过程中常见的风险之一,如果对溢流监测与预警不及时,可能会导致严重的井控风险,甚至井喷,造成人员伤亡与经济损失。因此,溢流风险的早期发现及预警一直是研究热点,目前国内钻井现场的溢流监测与预警主要有设置综合录井参数阈值进行预警及人工坐岗观察监测等方法,阈值法主观性及地域性强,人工坐岗劳动强度大。为此,本文在分析现有溢流实时预警方法不足的基础之上,提出通过采用智能分析方法分析实时数据来进行溢流实时预警与溢流严重程度的预测。本文通过建立溢流故障树风险分析模型,采用故障树分析方法分析了溢流发生的原因及风险因素,并基于现场实时综合录井数据总结了溢流发生前征兆参数变化规律及溢流发生之后表征参数变化规律。将溢流预警分为两个阶段,第一个阶段采用征兆参数进行溢流发生前的预警；第二个阶段采用表征参数进行溢流发生之后溢流严重程度的分析。鉴于人工神经网络在构建非线性关系上具有极强的非线性逼近能力,并且具有强大的自学习能力,本文采用BP神经网络构建了基于征兆参数的实时预警模型。提出了溢流征兆样本集的选取原则,分析了不同输入参数形式下模型的适应性,并优选了隐含层节点个数。根据溢流发生之后表征参数序列的变化规律,建立了表征参数的时间序列预测模型。采用时域分析方法对关井前溢流量及关井后关井压力进行预测计算,实现了溢流发展趋势的预测,建立的溢流严重程度分析图版能够根据溢流量或关井压力的变化情况进行溢流严重程度的分析。在本文建立的溢流实时预警模型的基础之上,采用微软公司的Visual Studio 2010编程平台与SQL Server 2008数据库管理平台开发了钻井溢流实时预警软件,使用该软件进行了溢流风险参数的实时计算与溢流的实时预警模型及溢流严重程度的计算分析。经现场数据测试应用表明,采用BP神经网络建立的基于溢流征兆参数的溢流实时预警模型能够采用征兆参数在溢流发生之前进行实时预警；采用时域分析方法建立的基于溢流表征参数的时间序列预测模型能够通过对溢流量及关井压力的预测进行溢流发展趋势预测及溢流严重程度判断。
【关键词】：溢流 征兆 表征 实时预警 趋势预测 严重程度
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE28
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 研究目的及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.2.1 国外研究现状8-9
• 1.2.2 国内研究现状9-10
• 1.3 主要研究内容和研究思路10-11
• 1.3.1 研究内容10-11
• 1.3.2 研究思路11
• 1.4 完成的主要工作及创新点11-13
• 1.4.1 完成的主要工作11-12
• 1.4.2 本文的创新点12-13
• 第2章 钻井溢流征兆及表征规律研究13-29
• 2.1 钻井溢流风险发生原因13-14
• 2.2 钻井溢流风险因素分析14-22
• 2.2.1 溢流故障树分析方法14-15
• 2.2.2 溢流风险参数计算15-22
• 2.3 钻井溢流征兆和表征规律研究22-28
• 2.3.1 钻井溢流征兆研究22-25
• 2.3.2 钻井溢流表征规律研究25-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第3章 基于溢流征兆的实时预警模型研究29-43
• 3.1 人工神经网络模型29-34
• 3.1.1 人工神经网络29-30
• 3.1.2 BP神经网络结构与模型30-33
• 3.1.3 BP神经网络的改进33-34
• 3.2 基于溢流征兆的实时预警神经网络模型构建与计算分析34-42
• 3.2.1 基于溢流征兆溢流实时预警神经网络结构参数34-37
• 3.2.2 基于溢流征兆实时预警模型计算分析37-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第4章 基于溢流表征规律的溢流发展趋势预测研究43-67
• 4.1 溢流表征规律参数预测研究43-61
• 4.1.1 溢流表征规律参数预测方法43
• 4.1.2 溢流表征规律参数时域分析预测模型43-46
• 4.1.3 基于ARIMA(p,d,q)的溢流表征规律参数预测模型建立46-52
• 4.1.4 溢流表征规律参数预测模型计算分析52-61
• 4.2 溢流严重程度预测61-66
• 4.2.1 关井前溢流严重程度预测61-63
• 4.2.2 关井后溢流严重程度分析63-66
• 4.3 本章小结66-67
• 第5章 钻井溢流实时预警软件设计及实现67-80
• 5.1 软件总体设计67-69
• 5.1.1 软件需求分析67
• 5.1.2 软件架构及工作流程设计67-69
• 5.2 软件开发及软件各模块功能69-77
• 5.2.1 软件开发方式69
• 5.2.2 软件功能模块69-77
• 5.3 软件测试计算分析77-79
• 5.4 本章小结79-80
• 第6章 结论与建议80-81
• 6.1 结论80
• 6.2 建议80-81
• 致谢81-82
• 参考文献82-86
• 攻读学位期间发表的论文和参研项目86

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本文编号：925902