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申请/专利权人:新疆石油管理局有限公司;中国石油天然气集团有限公司
摘要:本发明公开了一种连续油管压裂工艺注入程序、参数优化方法及装置,该方法包括:基于传感器获取注入过程中的参数;对参数进行清洗和预处理;获取与改造效果相关的特征;基于机器学习算法,建立改造效果与工艺参数之间的关系模型;进行模型训练,优化改造效果;基于部分参数和评估指标对关系模型进行评估及优化;优化注入程序及工艺参数,并且选择工艺参数组合。该方法通过将传感器数据与预设的目标值进行比较,可以实时判断注入过程是否达到预期效果;通过机器学习算法对不同地质条件下的改造效果进行预测和优化,进一步提升改造效果,确保注入过程可以预期效果,且提高工作效率和安全性。
主权项:1.一种连续油管压裂工艺注入程序、参数优化方法,其特征在于,所述连续油管压裂工艺注入程序、参数优化方法包括:S10,基于传感器获取注入过程中的参数;S20,对所述参数进行清洗和预处理;S30,获取与改造效果相关的特征;S40,基于机器学习算法,建立改造效果与工艺参数之间的关系模型;S50,进行模型训练,优化改造效果;S60,基于部分所述参数和评估指标对所述关系模型进行评估及优化;S70,优化注入程序及工艺参数,并且选择工艺参数组合;在所述基于机器学习算法,建立改造效果与工艺参数之间的关系模型之前,所述方法包括:获取用于建立所述模型的数据集,包括改造效果和工艺参数的数据;基于实际情况和领域知识,选择与改造效果相关的工艺参数作为特征;选择回归算法用于建模;所述回归算法包括线性回归、多项式回归和支持向量回归,且基于所述参数的特点和模型的复杂度要求选择回归算法;所述线性回归包括:数据准备并将所述数据表示为训练集,其中,每个数据点包含一个改造效果和个工艺参数x0,x1……xp,所述训练集如下: ;基于如下公式建立模型: (1)上式中:b0,b1,b2……bp是回归系数,表示工艺参数对改造效果的影响;基于最小二乘法进行模型训练,求解出最佳的回归系数,最小二乘法具体如下式所示: (2)上式中:是回归系数的向量,是包含工艺参数的矩阵,是包含改造效果的向量,表示矩阵的转置,表示逆矩阵;基于评估指标评估模型的性能,所述评估指标为均方误差,所述均方误差基于以下公式计算: (3)上式中:MSE是均方误差,n是数据点的数量,y是真实的改造效果,是模型预测的改造效果;基于评估结果,对所述模型进行优化,优化方法包括添加更多的工艺参数、调整学习率和使用其他回归算法;所述其他回归算法包括岭回归方法,所述岭回归方法包括:数据准备,所述数据包括改造效果和工艺参数的数据;基于岭回归模型公式建立模型,所述岭回归模型公式如下式所示: 4上式中:b0,b1,b2……bp是回归系数,表示工艺参数对改造效果的影响,是正则化系数;基于最小二乘法进行模型训练,求解出最佳的回归系数,所述最小二乘法具体如下式所示: 5上式中:是回归系数的向量,是包含工艺参数的矩阵,是包含改造效果的向量,表示矩阵的转置,表示逆矩阵,表示单位矩阵;基于评估指标评估模型的性能,所述评估指标为均方误差;模型优化,调整正则化系数的值以控制模型的拟合程度和复杂度;在所述调整正则化系数的值之前,所述方法还包括:准备数据集,包括改造效果和工艺参数的数据;预设正则化系数;构建矩阵和向量;基于岭回归模型建立改造效果与工艺参数之间的关系,获取回归系数;在所述调整正则化系数的值之后,所述方法还包括:基于调整后的所述正则化系数的值和所述回归系数的值,建立改造效果与工艺参数之间的关系模型。
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