[發(fā)明專利]一種油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210207118.6
• 申請日: 2022-03-04
• 公開（公告）號(hào): CN116519202A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史小東;范路;劉董宇;王宏偉;王春光;王偉斌;劉燦;王美;孟祥波;田峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測中心;勝利油田檢測評價(jià)研究有限公司
• 主分類號(hào): G01L25/00
• 分類號(hào): G01L25/00;G01L27/00;G06N5/022;G06N20/00
• 代理公司: 濟(jì)南智圓行方專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37231
• 代理人: 梁軼聰

1.一種油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、獲取儀表的理論量程和控制量程，并判斷儀表是否為“故障儀表”或“疑似故障儀表”；

S2、確定若干個(gè)影響儀表計(jì)量數(shù)值的影響因素，同一天的儀表計(jì)量數(shù)值平均值和影響因素?cái)?shù)值的平均值組成1個(gè)一維數(shù)組；

S3、結(jié)合儀表計(jì)量數(shù)值的歷史數(shù)據(jù)和滑動(dòng)窗口獲取s個(gè)訓(xùn)練集N1、N2...Ns和1個(gè)檢驗(yàn)集N；

S4、結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)，以所述影響因素?cái)?shù)值為輸入，儀表計(jì)量數(shù)值為輸出，通過s個(gè)訓(xùn)練集訓(xùn)練預(yù)測模型；

S5、將檢驗(yàn)集N中的影響因素?cái)?shù)值輸入機(jī)器學(xué)習(xí)模型，輸出的結(jié)果標(biāo)記為預(yù)測集Np；

S6、按照時(shí)間序列對比訓(xùn)練集、檢驗(yàn)集、預(yù)測集中的數(shù)據(jù)變化趨勢，甄別儀表的數(shù)據(jù)漂移類型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法，其特征在于，所述S1具體為：

S11、結(jié)合現(xiàn)場工程中的理論計(jì)算值設(shè)定理論量程，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)值及儀表所處工程流程位置設(shè)定控制量程；

S12、將預(yù)定時(shí)間內(nèi)持續(xù)超出理論量程的上限或低于理論量程下限的儀表識(shí)別為“故障儀表”；

S13、將預(yù)定時(shí)間內(nèi)持續(xù)超出控制量程的上限或低于控制量程下線的儀表識(shí)別為“疑似故障儀表”。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法，其特征在于，所述S2中的影響因素包括地面油溫、日產(chǎn)液量、日含水率；對各個(gè)影響因素的數(shù)值分別求取日平均值，得到日平均油溫(t)、日平均產(chǎn)液量(q)、日平均含水率(c)，結(jié)合儀表計(jì)量數(shù)值的平均值即日平均回壓值(v)，所述一維數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)為[t,q,c|v]。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法，其特征在于，所述S3具體為：

S31、設(shè)置機(jī)器學(xué)習(xí)滑動(dòng)窗口的步長為n天，連續(xù)n天的所述一維數(shù)組組成1個(gè)n維數(shù)組；

S32、選取監(jiān)測日期之前1個(gè)步長的數(shù)據(jù)標(biāo)記為檢驗(yàn)集N，以一個(gè)步長為間隔，按照時(shí)間序列往前連續(xù)標(biāo)記為s個(gè)訓(xùn)練集N1、N2...Ns。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法，其特征在于，所述機(jī)器學(xué)習(xí)采用的算法為梯度提升決策樹(GBDT)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法，其特征在于，所述S6具體為：

S61、分別將Ns…N1、N、Np各數(shù)據(jù)集中的儀表計(jì)量

數(shù)值按照日期順序擬合為直線，并計(jì)算各直線斜率Ks…K1、K、Kp和儀表計(jì)量數(shù)值在各自步長中的平均值Vs…V1、V、Vp；

S62，通過對比訓(xùn)練集、檢驗(yàn)集、預(yù)測集對應(yīng)的直線斜率的變化趨勢以及儀表計(jì)量數(shù)值的變化趨勢，甄別儀表的數(shù)據(jù)漂移類型。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法，其特征在于，所述S62具體為：設(shè)定儀表計(jì)量數(shù)值的合理漂移幅度為t％，比較V和Vp，如果

則甄別儀表為躍階型漂移；

設(shè)m≤(s+1)，如果從K到Ks中連續(xù)m個(gè)大于(小于)前值，并且從V到Vs中連續(xù)m個(gè)大于(小于)前值，則甄別儀表為持續(xù)型漂移。

8.一種如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法的系統(tǒng)，其特征在于，包括

數(shù)據(jù)獲取模塊：按照預(yù)定頻率實(shí)時(shí)獲取儀表計(jì)量數(shù)值；

故障儀表識(shí)別模塊：用于識(shí)別“故障儀表”和“疑似故障儀表”；

數(shù)據(jù)集獲取模塊：結(jié)合儀表計(jì)量數(shù)值的歷史數(shù)據(jù)和滑動(dòng)窗口獲取s個(gè)訓(xùn)練集N1、N2...Ns和檢驗(yàn)集N；

模型訓(xùn)練模塊：結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)，以所述影響因素?cái)?shù)值為輸入，儀表計(jì)量數(shù)值為輸出，通過s個(gè)訓(xùn)練集訓(xùn)練預(yù)測模型；

預(yù)測輸出模塊：將檢驗(yàn)集N中的影響因素?cái)?shù)值輸入機(jī)器學(xué)習(xí)模型，輸出的結(jié)果標(biāo)記為預(yù)測集Np；

數(shù)據(jù)漂移甄別模塊：按照時(shí)間序列對比訓(xùn)練集、檢驗(yàn)集、預(yù)測集中的數(shù)據(jù)變化趨勢，甄別儀表的數(shù)據(jù)漂移。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的油井壓力計(jì)量儀表數(shù)據(jù)漂移的甄別方法的系統(tǒng)，其特征在于，還包括預(yù)警上報(bào)模塊，用于發(fā)出預(yù)警及上報(bào)甄別結(jié)果。