[發(fā)明專利]一種頁(yè)巖氣壓裂井下事故早期診斷報(bào)警方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710813202.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-11
• 公開（公告）號(hào): CN107633325B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張來(lái)斌;胡瑾秋;張?chǎng)?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G06F16/35
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;劉飛

1.一種頁(yè)巖氣壓裂井下事故早期診斷報(bào)警方法，其特征在于，包括：

獲取反應(yīng)頁(yè)巖氣壓裂井下工況的參考變量的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

按照預(yù)設(shè)寬度設(shè)置在線數(shù)據(jù)的時(shí)間窗；

將所述時(shí)間窗劃分為多個(gè)寬度相同的時(shí)間片段，并對(duì)每個(gè)時(shí)間片段內(nèi)的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，對(duì)應(yīng)獲得每個(gè)時(shí)間片段內(nèi)的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的線性關(guān)系曲線；

根據(jù)每個(gè)時(shí)間片段的線性關(guān)系曲線的斜率確定對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)特征基元，并根據(jù)所述趨勢(shì)特征基元構(gòu)建趨勢(shì)特征向量；

將所述趨勢(shì)特征向量代入預(yù)設(shè)的事故分類器，預(yù)測(cè)所述在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的事故類型，并發(fā)出相應(yīng)報(bào)警信息。

2.如權(quán)利要求1所述的頁(yè)巖氣壓裂井下事故早期診斷報(bào)警方法，其特征在于，所述事故分類器預(yù)先通過以下方式建立：

從現(xiàn)場(chǎng)壓裂施工曲線數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選事故樣本數(shù)據(jù)；所述事故樣本數(shù)據(jù)包含多組時(shí)間序列，所述時(shí)間序列包括反映對(duì)應(yīng)事故整個(gè)發(fā)展過程的各個(gè)采樣時(shí)刻的采樣數(shù)據(jù)；

對(duì)各組時(shí)間序列設(shè)置相同時(shí)間長(zhǎng)度的時(shí)間窗口，并將時(shí)間窗分割為多個(gè)寬度相同的時(shí)間片段；

對(duì)每個(gè)時(shí)間片段內(nèi)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合，對(duì)應(yīng)獲得每個(gè)時(shí)間片段內(nèi)的在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的線性關(guān)系曲線；

根據(jù)每個(gè)時(shí)間片段的線性關(guān)系曲線的斜率確定對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)特征基元，并根據(jù)所有時(shí)間序列對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)特征基元構(gòu)對(duì)應(yīng)的趨勢(shì)特征向量；

根據(jù)所述趨勢(shì)特征向量及對(duì)應(yīng)的事故類型構(gòu)建數(shù)據(jù)集；所述數(shù)據(jù)集包括訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

以所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的趨勢(shì)特征向量作為輸入數(shù)據(jù)集，并以所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中的事故類型作為輸出數(shù)據(jù)集，訓(xùn)練預(yù)設(shè)的分類器模型，建立事故分類器。

3.如權(quán)利要求2所述的頁(yè)巖氣壓裂井下事故早期診斷報(bào)警方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)集還包括測(cè)試數(shù)據(jù)集；對(duì)應(yīng)的，在所述建立事故分類器之后，還包括：

將所述測(cè)試數(shù)據(jù)集中的趨勢(shì)特征向量作為輸入代入所述事故分類器，輸出預(yù)測(cè)的事故類型；

根據(jù)所述預(yù)測(cè)的事故類型及所述測(cè)試數(shù)據(jù)集中的事故類型確定所述事故分類器的性能是否滿足要求。

4.如權(quán)利要求3所述的頁(yè)巖氣壓裂井下事故早期診斷報(bào)警方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預(yù)測(cè)的事故類型及所述測(cè)試數(shù)據(jù)集中的事故類型確定所述事故分類器的性能是否滿足要求，包括：

根據(jù)公式確定所述事故分類器的整體準(zhǔn)確率GA；

確定所述整體準(zhǔn)確率GA是否滿足預(yù)設(shè)的整體準(zhǔn)確率要求；

其中，f_ii表示真實(shí)事故類型屬于i，且被準(zhǔn)確診斷為事故類型i的事故數(shù)量；S表示所有事故類型的總數(shù)；表示所有的非事故工況和事故類型中，被準(zhǔn)確診斷的事故總數(shù)；表示所有被測(cè)試樣本的總數(shù)。

5.如權(quán)利要求3所述的頁(yè)巖氣壓裂井下事故早期診斷報(bào)警方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預(yù)測(cè)的事故類型及所述測(cè)試數(shù)據(jù)集中的事故類型確定所述事故分類器的性能是否滿足要求，包括：

根據(jù)公式確定所述事故分類器的虛報(bào)警率FAR；

確定所述虛報(bào)警率FAR是否滿足預(yù)設(shè)的虛報(bào)警率要求；

其中，f_0j表示真實(shí)事故類型屬于非事故，且被錯(cuò)誤診斷為事故類型j的數(shù)量；S表示所有事故類型的數(shù)目；表示在所有非事故工況中，被錯(cuò)誤的診斷為事故的總數(shù)；表示所有非事故工況的總數(shù)。

6.如權(quán)利要求3所述的頁(yè)巖氣壓裂井下事故早期診斷報(bào)警方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預(yù)測(cè)的事故類型及所述測(cè)試數(shù)據(jù)集中的事故類型確定所述事故分類器的性能是否滿足要求，包括：

根據(jù)公式確定所述事故分類器的漏報(bào)警率MAR；

確定所述漏報(bào)警率MAR是否滿足預(yù)設(shè)的漏報(bào)警率要求；

其中，f_i0表示真實(shí)事故類型屬于i，被錯(cuò)誤的診斷為非事故的數(shù)量；S為表示所有事故類型的數(shù)目；表示在所有真實(shí)事故中，被錯(cuò)誤的診斷為非事故工況的總數(shù)；表示所有真實(shí)事故的總數(shù)。

7.如權(quán)利要求2所述的頁(yè)巖氣壓裂井下事故早期診斷報(bào)警方法，其特征在于，在構(gòu)建出數(shù)據(jù)集之后，還包括：

對(duì)構(gòu)建出的輸入數(shù)據(jù)集及輸出數(shù)據(jù)集進(jìn)行歸一化處理。