【技术实现步骤摘要】
一种基于模糊决策树的钻井漏失机理预测及辅助决策方法
本专利技术涉及一种基于模糊决策树的钻井漏失机理预测及辅助决策方法,属于数据挖掘领域及钻井液漏失堵漏领域。
技术介绍
伴随着石油工程工业的高效快速发展,钻井的重心逐渐向低渗、裂缝性这些难度系数比较大的油气藏转变,而且转变的比例一直在增加。在这个过程中,井漏问题始终都是相当严重的问题。在钻井过程中发生一旦发生井漏很容易导致井下压力无法达到平衡从而引发卡钻、井塌等井下事故,影响钻进工作,造成经济损失。除此之外还会改变井筒内钻井液的性能,使其无法满足钻井要求,从而影响油气井产能,甚至会中断地质录井,影响储层资料分析。当前我国针对钻井漏失机理预测问题的方法主要有两种:(1)利用测井资料和室内岩石力学实验相结合的方法,针对某一特定区块已经发生漏失后得到的漏失参数,并通过一些数学公式进行数据拟合,最终得出诱导性裂缝的诱导公式,从而根据诱导公式得到漏失机理,该方法优点是在判断诱导性裂缝漏失时精度尚可,但其对天然裂缝漏失无能为力,并且需要针对不同的漏失机理得到不同的诱导公式,因此工作量较大;(2)利用各类数值仿真模拟软件,将测井资料作为参数进行建模,通过建模结果判断井漏机理,该方法优点是不需要提前知晓井漏机理,仅仅通过参数建模就能对井漏机理进行分析,时效性较强,但是井漏是一种多因素融合的现象,地质因素、流体因素、仪器因素、人力因素等都是井漏事故发生的必要因素,而受制于当前模拟软件的功能,并不可能对所有因素进行分析,因此该方法精确度不够,难以满足工程现场的实际应用要求。 ...
【技术保护点】
1.一种基于模糊决策树的钻井漏失机理预测及辅助决策方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:/n1)利用钻采一体化平台采集历史钻井数据、历史堵漏案例及现场实时钻井数据,以地质区块为单位存入MySQL数据库中;/n2)针对采集到的数据资料进行数据预处理,预处理内容包括数据清洗、数据补缺、数据转换;/n所述针对井史数据进行数据清洗、集成和转换的方法为:/n2-1)数据清洗是删除钻井历史数据原始数据集中的无关数据、重复数据,平滑噪声数据,同时筛选掉与钻井液漏层位置预测无关的数据,处理缺失值、异常值等;/n2-2)数据集成是将多文件或多数据库运行环境中的钻井历史数据进行合并处理;/n2-3)数据转换是利用独热编码方法将数据资料中地层岩性、钻头类型、钻井液类型这三个用文字表述的参数转化为可以进行数据挖掘的数字形式;/n3)将预处理后的历史钻井数据划分为训练集和测试集,选取训练集中历史钻井数据为输入,历史堵漏案例中记录的漏失机理为标准,利用模糊决策树算法进行数据挖掘,并生成漏失机理预测模糊决策树,用测试集对该树进行测试;/n所述生成漏失机理预测模糊决策树的具体过程为:/n3-1)首先考虑生成第一个结点 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于模糊决策树的钻井漏失机理预测及辅助决策方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)利用钻采一体化平台采集历史钻井数据、历史堵漏案例及现场实时钻井数据,以地质区块为单位存入MySQL数据库中;
2)针对采集到的数据资料进行数据预处理,预处理内容包括数据清洗、数据补缺、数据转换;
所述针对井史数据进行数据清洗、集成和转换的方法为:
2-1)数据清洗是删除钻井历史数据原始数据集中的无关数据、重复数据,平滑噪声数据,同时筛选掉与钻井液漏层位置预测无关的数据,处理缺失值、异常值等;
2-2)数据集成是将多文件或多数据库运行环境中的钻井历史数据进行合并处理;
2-3)数据转换是利用独热编码方法将数据资料中地层岩性、钻头类型、钻井液类型这三个用文字表述的参数转化为可以进行数据挖掘的数字形式;
3)将预处理后的历史钻井数据划分为训练集和测试集,选取训练集中历史钻井数据为输入,历史堵漏案例中记录的漏失机理为标准,利用模糊决策树算法进行数据挖掘,并生成漏失机理预测模糊决策树,用测试集对该树进行测试;
所述生成漏失机理预测模糊决策树的具体过程为:
3-1)首先考虑生成第一个结点,将采集到的19个井史参数集作为19个模糊子集,分别用A(1)~A(19)表示,每个模糊子集中有m个数据,将采集到的历史堵漏案例中记录的漏失机理作为分类属性,用A(20)表示,对A(k)的每一个参数值(其中k=1,2,…,19;i=1,2,…,m),计算它相对于分类属性A(20)中(j=1,2,…,mk)的相对频率:
其中,符号M(X)表示模糊集X的所有隶属度之和;
3-2)对A(k)的每一个参数值(其中1≤k≤19)计算它的模糊分类熵:
其中,表示分类属性A(20)中参数值的出现频率;
3-3)对每一个属性A(k)(其中1≤k≤19),计算它的平均模糊分类熵Ek:
3-4)选择Ek取最小值的属性作为扩展属性,即选取k0,使得:
3-5)给定阈值β0=0.85,当结点真实度小于阈值β0时,根据该节点确定的属性来分割模糊样例集,模糊分割中的元素依然是模糊集;
3-6)递归的计算他们的平均模糊分类熵,并继续用上述方法选择扩展结点,最终生成模糊决策树;
4)选取训练集中历史钻井数据为输入,历史堵漏案例中记录的堵漏配方为标准,利用模糊决策树算法进行数据挖掘,并生成堵漏配方推送模糊决策树,用测试集对该树进行测试;
上述技术方案的进一步特征在于,所述步骤4)中生成堵漏配方推送模糊决策树的具体过程与步骤3)中生成漏失机理预测模糊决策树的具体过程相同,只是将采集到的历史堵漏案例中记录的堵漏配方作为分类属性A(20);
5)根据生成的漏失机理预测模糊决策树确定漏...
【专利技术属性】
技术研发人员:苏俊霖,赵洋,罗平亚,黄进军,李方,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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