用于页岩气开采的施工风险管理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种用于页岩气开采的施工风险管理方法及装置，其中，该方法包括：获取页岩气开采中各类型施工作业人员的各项评价指标；确定各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值；根据各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，确定各类型施工作业人员的作业风险状态值；根据预设的作业风险状态值与作业风险等级的对应关系，确定各类型施工作业人员的作业风险等级和与作业风险等级对应的预警信息；根据各类型施工作业人员的作业风险等级和预警信息生成管理指令。该方案实现依据明确、针对施工中的高危点进行施工作业人员的风险评价，提高施工作业人员的风险评价的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及页岩气开采
，特别涉及一种用于页岩气开采的施工风险管理方法及装置。
技术介绍
页岩气大规模压裂作业是一项多工种、多设备、多工序联合作业的大型施工。长时间、高强度、重复枯燥的作业，复杂恶劣的工作环境，高压危险的压裂设备等安全隐患严重影响着作业人员的安全作业水平。一旦发生人因失误将会影响压裂效果和施工进度，甚至导致压裂失败、井喷爆炸等事故的发生。为了避免压裂事故的发生，在压裂施工前对作业人员进行人员风险评价，建立完善的人员风险预警系统，是十分必要的。但是，目前作业中“重设备，轻人员”的惯性思维，使得压裂作业前只有设备的风险检查，没有系统的人员风险分析。而现有的人员风险主观评价方法和定性评价方法严重依赖分析人员的个人经验，存在着评价不系统、高危点难识别、依据不明确、效果不明显等缺陷，这些问题致使人员风险预警系统在实际工程领域得不到应有的重视。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种用于页岩气开采的施工风险管理方法，以解决现有技术中人员风险评价方法由于依赖分析人员的个人经验而存在着评价不系统、高危点难识别、依据不明确、效果不明显的技术问题。该方法包括：获取页岩气开采中各类型施工作业人员的各项评价指标，所述各项评价指标包括：每类施工作业人员完成该类施工作业所需的各类条件指标和每类施工作业人员实现避免在该类施工作业中的人因失误所需的各类条件指标；确定各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，所述最终可信度值的大小表示一项评价指标出现在一个作业风险等级下的概率大小；根据各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，确定各类型施工作业人员的作业风险状态值；根据预设的作业风险状态值与作业风险等级的对应关系，确定各类型施工作业人员的作业风险等级和与作业风险等级对应的预警信息；根据各类型施工作业人员的作业风险等级和预警信息生成管理指令并输出，以管理页岩气开采过程中的各类施工。在一个实施例中，确定各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，包括：获取各类型施工作业人员的每项评价指标包括的施工所需的各层子系统的各项能力指标；获取每项评价指标包括的各层子系统中各项能力指标的评价语；根据评价语与作业风险等级的对应关系，获取每项评价指标包括的每项能力指标在各作业风险等级下的初始确信度值，所述初始确信度值的大小表示一项能力指标出现在一个作业风险等级下的概率大小；获取每项评价指标包括的每项能力指标的权重规范化值，将每项能力指标的权重规范化值分别乘以每项能力指标在各作业风险等级下的初始确信度值，得到的乘积为每项能力指标在各作业风险等级下的基本可信度值；根据每项评价指标包括的每项能力指标在各作业风险等级下的基本可信度值，计算每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值。在一个实施例中，获取每项评价指标包括的每项能力指标的权重规范化值，包括：获取每项评价指标包括的每项能力指标的权重值；通过以下公式计算每项评价指标包括的每项能力指标的权重规范化值：其中，λqp为第q项评价指标中第p项能力指标的权重规范化值；wqp为第q项评价指标中第p项能力指标的权重值；wqm为第q项评价指标中权重值最大的能力指标m的权重值；cqp是系数，cqp的大小与wqm在第q项评价指标中的重要程度成正比。在一个实施例中，确定评价语与作业风险等级的对应关系，包括：获取包括所有评价语的评语集，用N个类表示评语集中的每个评价语；获取各作业风险等级，用所述N个类表示每个作业风险等级；通过以下公式计算各评价语映射到各作业风险等级的隶属度值：其中，表示第ut个评价语对第RL个作业风险等级的隶属度值，∧为取小运算，∨为取大运算，是第k个类对于第ut个评价语的隶属度值，是第k个类对于第RL个作业风险等级的隶属度值，ut是第t个评价语在评语集中的评语值，RL是第L个作业风险等级，N是类的总数，i是ut在中对应的行数，j是RL在中对应的行数；通过以下公式计算各评价语对应各作业风险等级的初始确信度值：其中，mij(RL)表示第ut个评价语对应第RL个作业风险等级的初始确信度值，M是作业风险等级的总数。在一个实施例中，根据每项评价指标包括的每项能力指标在各作业风险等级下的基本可信度值，计算每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值：通过以下公式计算每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值：其中，表示评价指标的第I层子系统中p个能力指标在第RL个作业风险等级下合成的该评价指标的确知最终可信度值表示评价指标的底层子系统中第p个能力指标在第RL个作业风险等级下的确知基本可信度值，表示评价指标的第I层子系统中p个能力指标在第RL个作业风险等级下合成的该评价指标的完全不确知最终可信度值表示评价指标的第I层子系统中p-1个能力指标在第RL个作业风险等级下合成的该评价指标的完全不确知最终可信度值，KI(p)表示第I层子系统第p个能力指标的冲突因子，p表示第I层子系统中能力指标的个数，表示评价指标的底层子系统中第p个能力指标的完全不确知基本可信度值，表示评价指标的第I层子系统中p-1个能力指标在第RL个作业风险等级下合成的该评价指标的确知最终可信度值，表示评价指标的第I层子系统中p-1个能力指标在第RL1个作业风险等级下合成的该评价指标的确知最终可信度值，RL1的值不等于RL的值，M是作业风险等级的总数；根据各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，确定各类型施工作业人员的作业风险状态值，包括：通过以下公式根据各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，计算各类型施工作业人员在各作业风险等级下的综合可信度值，综合可信度值的大小表示一类型施工作业人员出现一个作业风险等级的概率大小：其中，表示施工作业人员的q个评价指标在第RL个作业风险等级下合成的该施工作业人员的确知综合可信度值，表示施工作业人员的第q个评价指标在第RL个作业风险等级下的确知最终可信度值，表示施工作业人员的q个评价指标在第RL个作业风险等级下合成的该施工作业人员的完全不确知综合可信度值，表示施工作业人员的q-1个评价指标在第RL个作业风险等级下合成的该施工作业人员的完全不确知综合可信度值，Kq表示第q个评价指标的冲突因子，q表示施工作业人员的评价指标的个数，表示施工作业人员的第q个评价指标在第RL个作业风险等级下的完全不确知最终可信度值，表示施工作业人员的第q-1个评价指标在第RL个作业风险等级下合成的该施工作业人员的确知综合可信度值，表示施工作业人员的q-1个评价指标在第RL1个作业风险等级下合成的该施工作业人员的确知综合可信度值，RL1的值不等于RL的值，M是作业风险等级的总数；根据各类型施工作业人员在各作业风险等级下的综合可信度值，计算各类型施工作业人员的作业风险状态值。在一个实施例中，通过以下公式根据各类型施工作业人员在各作业风险等级下的综合可信度值，计算各类型施工作业人员的作业风险状态值：其中，S是各类型施工作业人员的作业风险状态值，是各类型施工作业人员在第RL个作业风险等级下的综合可信度值，是第RL个作业风险等级对应的作业风险状态值的上限值，M是作业风险等级的总数。本专利技术实施例还提供了一种用于页本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于页岩气开采的施工风险管理方法，其特征在于，包括：获取页岩气开采中各类型施工作业人员的各项评价指标，所述各项评价指标包括：每类施工作业人员完成该类施工作业所需的各类条件指标和每类施工作业人员实现避免在该类施工作业中的人因失误所需的各类条件指标；确定各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，所述最终可信度值的大小表示一项评价指标出现在一个作业风险等级下的概率大小；根据各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，确定各类型施工作业人员的作业风险状态值；根据预设的作业风险状态值与作业风险等级的对应关系，确定各类型施工作业人员的作业风险等级和与作业风险等级对应的预警信息；根据各类型施工作业人员的作业风险等级和预警信息生成管理指令并输出，以管理页岩气开采过程中的各类施工。

【技术特征摘要】
1.一种用于页岩气开采的施工风险管理方法，其特征在于，包括：获取页岩气开采中各类型施工作业人员的各项评价指标，所述各项评价指标包括：每类施工作业人员完成该类施工作业所需的各类条件指标和每类施工作业人员实现避免在该类施工作业中的人因失误所需的各类条件指标；确定各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，所述最终可信度值的大小表示一项评价指标出现在一个作业风险等级下的概率大小；根据各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，确定各类型施工作业人员的作业风险状态值；根据预设的作业风险状态值与作业风险等级的对应关系，确定各类型施工作业人员的作业风险等级和与作业风险等级对应的预警信息；根据各类型施工作业人员的作业风险等级和预警信息生成管理指令并输出，以管理页岩气开采过程中的各类施工。2.如权利要求1所述的用于页岩气开采的施工风险管理方法，其特征在于，确定各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，包括：获取各类型施工作业人员的每项评价指标包括的施工所需的各层子系统的各项能力指标；获取每项评价指标包括的各层子系统中各项能力指标的评价语；根据评价语与作业风险等级的对应关系，获取每项评价指标包括的每项能力指标在各作业风险等级下的初始确信度值，所述初始确信度值的大小表示一项能力指标出现在一个作业风险等级下的概率大小；获取每项评价指标包括的每项能力指标的权重规范化值，将每项能力指标的权重规范化值分别乘以每项能力指标在各作业风险等级下的初始确信度值，得到的乘积为每项能力指标在各作业风险等级下的基本可信度值；根据每项评价指标包括的每项能力指标在各作业风险等级下的基本可信度值，计算每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值。3.如权利要求2所述的用于页岩气开采的施工风险管理方法，其特征在于，获取每项评价指标包括的每项能力指标的权重规范化值，包括：获取每项评价指标包括的每项能力指标的权重值；通过以下公式计算每项评价指标包括的每项能力指标的权重规范化值： λ q p = c q p w q p w q m ]]>其中，λqp为第q项评价指标中第p项能力指标的权重规范化值；wqp为第q项评价指标中第p项能力指标的权重值；wqm为第q项评价指标中权重值最大的能力指标m的权重值；cqp是系数，cqp的大小与wqm在第q项评价指标中的重要程度成正比。4.如权利要求2所述的用于页岩气开采的施工风险管理方法，其特征在于，确定评价语与作业风险等级的对应关系，包括：获取包括所有评价语的评语集，用N个类表示评语集中的每个评价语；获取各作业风险等级，用所述N个类表示每个作业风险等级；通过以下公式计算各评价语映射到各作业风险等级的隶属度值：其中，表示第ut个评价语对第RL个作业风险等级的隶属度值，∧为取小运算，∨为取大运算，是第k个类对于第ut个评价语的隶属度值，是第k个类对于第RL个作业风险等级的隶属度值，ut是第t个评价语在评语集中的评语值，RL是第L个作业风险等级，N是类的总数，i是ut在中对应的行数，j是RL在中对应的行数；通过以下公式计算各评价语对应各作业风险等级的初始确信度值： m i j ( R L ) = μ i j u t ( R L ) Σ R L = 1 M μ i j u t ( R L ) ]]>其中，mij(RL)表示第ut个评价语对应第RL个作业风险等级的初始确信度值，M是作业风险等级的总数。5.如权利要求2所述的用于页岩气开采的施工风险管理方法，其特征在于，根据每项评价指标包括的每项能力指标在各作业风险等级下的基本可信度值，计算每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值：通过以下公式计算每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值： α I ( p ) R L = K I ( p ) [ α I ( p - 1 ) R L n p R L + α I ( p - 1 ) R L n p Θ + α I ( p - 1 ) R L n p Θ ] α I ( p ) Θ = K I ( p ) α I ( p - 1 ) Θ n p Θ K I ( p ) = [ 1 - Σ R L = 1 M Σ R L ≠ R L 1 α I ( p - 1 ) R L 1 n p R L ] - 1 ]]>其中，表示评价指标的第I层子系统中p个能力指标在第RL个作业风险等级下合成的该评价指标的确知最终可信度值，表示评价指标的底层子系统中第p个能力指标在第RL个作业风险等级下的确知基本可信度值，表示评价指标的第I层子系统中p个能力指标在第RL个作业风险等级下合成的该评价指标的完全不确知最终可信度值，表示评价指标的第I层子系统中p-1个能力指标在第RL个作业风险等级下合成的该评价指标的完全不确知最终可信度值，KI(p)表示第I层子系统第p个能力指标的冲突因子，p表示第I层子系统中能力指标的个数，表示评价指标的底层子系统中第p个能力指标的完全不确知基本可信度值，表示评价指标的第I层子系统中p-1个能力指标在第RL个作业风险等级下合成的该评价指标的确知最终可信度值，表示评价指标的第I层子系统中p-1个能力指标在第RL1个作业风险等级下合成的该评价指标的确知最终可信度值，RL1的值不等于RL的值，M是作业风险等级的总数；根据各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，确定各类型施工作业人员的作业风险状态值，包括：通过以下公式根据各类型施工作业人员的每项评价指标在各作业风险等级下的最终可信度值，计算各类型施工作业人员在各作业风险等级下的综合可信度值，综合可信度值的大小表示一类型施工作业人员出现一个作业风险等级的概率大小： β q R L = K q [ β q - 1 R L α q R L + β q - 1 R L α q Θ + β q - 1 R L α q Θ ] β q Θ = K q β q - 1 Θ α q Θ K q = [ 1 - Σ R L = 1 M Σ R L ≠ R L 1 β q - 1 R L 1 α q R L ] - 1 ]]>其中，表示施工作业人员的q个评价指标在第RL个作业风险等级下合成的该施工作业人员的确知综合可信度值，表示施工作业人员的第q个评价指标在第RL个作业风险等级下的确知最终可信度值，表示施工作业人员的q个评价指标在第RL个作业风险等级下合成的该施工作业人员的完全不确知综合可信度值，表示施工作业人员的q-1个评价指标在第RL个作业风险等级下合成的该施工作业人员的完全不确知综合可信度值，Kq表示第q个评价指标的冲突因子，q表示施工作业人员的评价指标的个数，表示施工作业人员的第q个评价指标在第RL个作业风险等级下的完全不确知最终可信度值，表示施工作业人员的第q-1个评价指标在第RL个作业风险等级下合成的该施工作业人员的确知综合可信度值，表示施工作业人员的q-1个评价指标在第RL1个作业风险等级下合成的该施工作业人员的确知综合可信度值，RL1的值不等于RL的值，M是作业风险等级的总数；根据各类型施工作业人员在各作业风险等级下的综合可信度值，计算各类型施工作业人员的作业风险状态值。6.如权利要求5所述的用于页岩气开采的施工风险管理方法，其特征在于，通过以下公式根据各类型施工作业人员在各作业风险等级下的综合可信度值，计算各类型施工作业人员的作业风险状态值： S = Σ R L = 1 M β R L p ( H R L ) ]]>其中，S是各类型施工作业人员的作业风险状态值，是各类型施工作业人员在第RL个作业风险等级下的综合可信度值，是第RL个作业风险等级对应的作业风险状态值的上限值，M是作业风险等级的总数。7.一种用于页岩气开采的施工风险管理装置，其特征在于，包括：评价指标获取模块，用于获取页岩气...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡瑾秋，张来斌，田彬，张鑫，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11