[發明專利]一種基于生產動態數據和示功圖檢測異常抽油井的方法

在審

• 申請號: 202111488554.7
• 申請日: 2021-12-07
• 公開（公告）號: CN114120043A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 潘少偉;張航;李瑜;牟昱輝;薛章濤
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06V10/72;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06Q10/06;G06Q50/02
• 代理公司: 西安佩騰特知識產權代理事務所(普通合伙) 61226
• 代理人: 曹宇飛

本發明屬于油田勘探開發技術領域，涉及一種基于生產動態數據和示功圖檢測異常抽油井的方法，包括：1)采集全部生產動態數據并進行處理；2)由抽油機作業數據(荷載?位移)，得到相應的示功圖，對每個示功圖進行分類別和打標簽，得到示功圖數據集；3)把數據集中的示功圖圖像，均依次輸入CNN和SVM，訓練分類得到示功圖分類模型；4)根據示功圖分類模型得出產油量界定值和產液量界定值；5)進一步結合生產動態數據，得到波動系數；6)根據波動系數大小對油井是否異常做出判斷。本發明可以提高油井分析的相關度，減小分析誤差，而且整個判斷過程簡單，能對油井產油異常情況進行準確檢測。

技術領域

本發明屬于油田勘探開發技術領域，涉及一種基于生產動態數據和示功圖檢測異常抽油井的方法。

背景技術

某石油采集場，是我國重要的原油開發區域，但在原油開采過程中，該地區存在抽油井異常現象，給原油開發帶來了諸多不便。所謂的抽油井異常，是指抽油井的生產狀況發生了異常變化，主要包括液量增減幅度過大，或者含水波動過大。

目前也采取了一些措施和方法對發生異常的油井進行檢測，但是存在以下問題：(1)在抽油過程中，由于人工或者機器操作失誤導致產油量變化，使得檢測數據的相關性變差，影響異常油井檢測結果的準確性；(2)現有的分析方法不能準確反應油井產油和產液量的變化，且計算結果和實測值之間有較大誤差；(3)油井異常的判斷過程非常復雜，現有的分析方法僅對工況進行診斷，而沒有診斷油井產油和產液方面的異常。

發明內容

針對現有油井異常檢測中出現的技術問題，本發明提供一種基于生產動態數據和示功圖檢測異常抽油井的方法，將生產動態數據、示功圖以及機器學習中的訓練分類模型相結合，通過計算得到的波動系數實現異常油井的檢測，從而增強分析數據的相關度、減小分析誤差，提高檢測結果的準確率，而且整個檢測過程簡單，能快捷地實現對異常油井的診斷。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種基于生產動態數據和示功圖檢測異常抽油井的方法，包括以下步驟：

1)采集多口油井生產動態數據，進行缺失值補全和去噪處理；

2)從處理后的生產動態數據中，選取一個月內油井抽油機每個生產天數采油產生的荷載-位移數據，得到相應的示功圖，對每幅示功圖按照類別進行分類；對不同類別的示功圖對應打標簽，得到相應的數據集；

3)把步驟2)數據集中的每幅示功圖，均依次輸入卷積神經網絡CNN和支持向量機SVM中，經過處理得到相應的示功圖分類模型；

4)根據步驟3)示功圖分類模型的分類結果，得出產油量的界定值Q_o和和產液量的界定值Q_l；

5)根據步驟4)得到的產油量的界定值Q_o和產液量的界定值Q_l，并結合步驟1)中油井的生產動態數據，得到波動系數δ；

6)根據波動系數δ的大小對油井是否為異常做出判斷。

進一步的，所述步驟1)中，油井生產動態數據包括油井的數量N、單口油井每天的產油量x、單口油井每月的產油量z，單口油井每天的產液量y以及單口油井一個月內總共的生產天數M，所述M為1～31內的任意正整數。

進一步的，所述步驟1)中，缺失值的補全采用均值填充的方法來完成。