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钻井生产是石油开采的重要环节,石油开采中存在着大量复杂的不确定因素,开展钻井生产钻进过程中事故诊断技术的研究,对保障钻井生产的安全运行有着十分重要的作用。本文结合现有的录井技术及事故诊断技术,提出一种基于神经网络和专家系统相结合的混合型智能诊断方法,进行钻井过程的实时监控、钻井信息分析和常见钻井事故的预测与诊断,以提高钻井事故诊断的快速性和准确性;同时采用模糊神经网络控制技术对诊断出的异常数据进行控制调节,使其保持在正常范围内,实现智能控制。
本课题主要是把钻井工程和计算机科学与技术紧密结合起来,用可视化的程序界面,数掘库技术及Matlab计算、绘图软件,研究开发钻井钻进过程状态监测与事故诊断系统。
论文提出钻井状态监测与事故诊断的总体方案和技术路线,研究传感器、数据采集、信号处理以及相关硬件、软件的有关技术;同时研究了钻井常见事故机理与事故参数特征,并以此为基础建立知识库,通过对钻井事故特征和情况的分析,提取特征信号,建立事故诊断数据库;探讨钻井钻进过程的状态监测与事故诊断的方法:分析处理异常征兆,对特征参数进行状态识别,利用人工神经网络建立钻井事故诊断模型:对出现异常的钻井参数,用智能模糊神经网络方法进行控制调节,以确保其波动在正常值范围内。论文采用Visual Basic(VB)语言、MATLAB 语言及SQL Server(SQL)语言相结合的方法,建立了钻井事故诊断系统;为验证钻井事故诊断软件的功能,选择常见井塌、井漏等事故,进行事故数据模拟训练,从参数监测、数据曲线拟合变化趋势分析、事故诊断及结论分析等出发,对一系列过程进行仿真实验,使系统逐步加以完善。
智能钻井事故诊断系统是在计算机的支持下,利用在钻井现场采集的大量的数据,进行监测、诊断及控制模拟。模拟仿真结果显示,人工智能钻井事故珍断系统可以实现实时数据显示、参数变化趋势分析、事故诊断及智能控制等功能。本文所用的方法对钻井事故诊断有理论指导意义,对其它工况的智能诊断也有一定的借鉴作用。