[發明專利]基于改進果蠅算法的有桿泵抽油井動態液位軟測量方法

有效

• 申請號: 201810628648.1
• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108805215B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: 高憲文;李書行;張遨;王明順;魏晶亮;鄭博元;李東玉
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06N3/00;E21B47/04
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

本發明涉及一種基于改進果蠅算法的有桿泵抽油井動態液位軟測量，步驟為：采集有桿泵抽油井生產數據；根據生產數據計算上沖程過程平均載荷和下沖程過程平均載荷和抽油機泵效；歸一化處理，將數據歸一化到[0，1]區間內，生成訓練集和測試集；采用混合核函數作為最小二乘支持向量機模型的核函數，實測動態液位為輸出數據，確定參數組合；采用IFOA對參數優化，得到最優值；代入優化參數，構造動態液位預測模型；輸入數據集，生成動態液位預測結果；根據動態液位預測結果和實測動態液位數據進行預測誤差評價分析。本發明提高了模型的預測的精度和推廣泛化能力，隨著預測時間延長，預測模型具有較高的預測精度和較強的穩定性。

技術領域

本發明涉及一種本發明屬于軟測量檢測技術領域，具體為一種基于改進果蠅算法的有桿泵抽油井動態液位軟測量方法。

背景技術

在石油開采中，動態液位是油田開采的重要數據，實現井下動態液位的實時監測，掌握油井生產狀態，可以減少事故發生，保證生產安全，同時可以及時調整參數，提高生產效率。

現有的動態液位測量方法一般是在有井口安裝聲波測量裝置，通過手動方式向井下發射聲波，利用聲波沿著抽油桿向下傳播，然后采集回聲信號，再人工分析，實現井下動態液位的測量?；芈暦ù嬖谝恍┤秉c，一是將測量儀器安裝于井口，影響正常生產，二是需要人工手動測量，勞動強度大，成本高且具有一定的危險性。

發明內容

針對現有技術中有桿泵抽油井井下動態液位需人工測量且測量精度不高等不足，本發明要解決的問題是提供一種基于改進果蠅算法的有桿泵抽油井動態液位軟測量。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明基于改進果蠅算法的有桿泵抽油井動態液位軟測量，包括以下步驟：

1)采集有桿泵抽油井動態液位數據，包括抽油機示功圖數據、有桿泵抽油井井口套壓、有桿泵抽油井日產液量、有桿泵抽油井實測動態液位數據；

2)根據采集到的抽油井示功圖數據，計算上沖程過程平均載荷和下沖程過程平均載荷；根據采集到的有桿泵抽油井日產液量和理論計算的有桿泵抽油井日產液量計算抽油機泵效；

3)去除采集到的有桿泵抽油井數據的異常數據，對上沖程平均載荷、下沖程平均載荷、有桿泵抽油井井口套壓、有桿泵抽油井日產液量、抽油機泵效以及實測動態液位數據進行歸一化處理，將數據歸一化到[0，1]區間內，生成數據集并且進行分組，即訓練集和測試集；

4)采用多項式核函數和徑向基核函數構建的混合核函數作為最小二乘支持向量機模型的核函數，以上沖程平均載荷、下沖程平均載荷、有桿泵抽油井井口套壓、有桿泵抽油井日產液量、抽油機泵效為輸入數據，實測動態液位為輸出數據，確定參數組合(γ，σ，λ)，其中γ為正則化參數，σ為徑向基函數的寬度參數，λ為混合權重系數；

5)采用改進后的果蠅優化算法(IFOA)對最小二乘支持向量機的參數組合(γ，σ，λ)進行優化，在全局范圍內得到最優值；

6)代入經過優化的參數，構造基于改進果蠅優化最小二乘支持向量機的動態液位預測模型；

7)輸入數據集，通過預測模型生成動態液位預測結果；

8)根據動態液位預測結果和實測動態液位數據，進行預測誤差評價分析。

步驟4)中，采用多項式核函數和徑向基核函數構建的混合核函數作為最小二乘支持向量機模型的核函數的具體過程為：

采用的多項式核函數為：

K_Poly(x,x_i)＝(x·x_i+1)² (5)

采用的徑向基核函數為：