一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法技术

本发明专利技术提供了一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法，获取在多个采样时刻的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据；根据各采样时刻对应的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据，计算气温含量线性向量；对气温含量线性向量进行反向曲折，得到曲折数组；根据曲折数组，计算反应釜内的反应完成程度，能够提高天然气水合物钻采井筒数据处理的准确性和反应完成程度的计算准确性。程度的计算准确性。程度的计算准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法


[0001]本专利技术属于数据处理领域，具体涉及一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法。

技术介绍

[0002]天然气水合物是一种在深海底部或寒冷地区形成的天然气结晶体，具有巨大的能源储量。为了开发这种天然气资源，天然气水合物钻采井筒数据处理方法变得至关重要。在天然气水合物合成过程中，需要先对主体反应系统进行排气处理，然后向主体反应系统内通甲烷气体和蒸馏水，降温合成水合物。而在模拟降压开采的过程中通过回压阀及流量计对开采速度和气体量进行记录，并与不存在径向水平井条件下直接开采的结果进行对比，分析开采速度、开采量、增产时间的变化规律。烃类化合物是天然气的重要组分，而在烃类组分中，其中简单的是甲烷，一般大多数天然气的甲烷含量都比较高，其中含碳和氢这两种元素组成的有机化合物对天然气水合物合成过程是会造成一定的影响的。在公开号为CN106814166B的专利文献中提供了一种评价深水钻井中水合物形成与聚集行为的实验装置及方法，尽管可以通过压力传感器温度传感器监测记录高压反应釜内的温度和压力，但是还难以准确地计算反应完成程度。而在在公开号为CN109826612B的专利文献中提供了一种天然气水合物储层径向水平井钻采模拟装置及方法，在模拟降压开采的过程中通过回压阀及流量计对开采速度和气体量进行记录，并与不存在径向水平井条件下直接开采的结果进行对比，分析开采速度、开采量、增产时间的变化规律，然而不足以检测出反应釜内的水合物的反应过程出现的异常情况。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提出一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0004]本专利技术提供了一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法，获取在多个采样时刻的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据；根据各采样时刻对应的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据，计算气温含量线性向量；对气温含量线性向量进行反向曲折，得到曲折数组；根据曲折数组，计算反应釜内的反应完成程度，能够提高天然气水合物钻采井筒数据处理的准确性和反应完成程度的计算准确性。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法，所述方法包括以下步骤：获取在多个采样时刻的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据；根据各采样时刻对应的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据，计算气温含量线性向量；对气温含量线性向量进行反向曲折，得到曲折数组；根据曲折数组，计算反应釜内的反应完成程度。
[0006]进一步地，在将天然气输入反应釜内调节气压和温度以得到天然气水合物的过程
中，使用传感器或仪器实时监测反应釜内的气压、温度和甲烷含量，并在多个采样时刻记录并获取反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据。
[0007]进一步地，对采样到的气压、温度和甲烷含量的数据进行预处理，所述预处理包括数据清洗、去噪和异常值的处理。
[0008]进一步地，根据各采样时刻对应的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据，计算气温含量线性向量的方法为：通过概率统计算法或者决策树算法，分别计算各采样时刻的气压的数值在全部采样时刻的气压的数值中的概率值作为该采样时刻的气压概率值，分别计算各采样时刻的温度的数值在全部采样时刻的温度的数值中的概率值作为该采样时刻的温度概率值，分别计算各采样时刻的甲烷含量的数值在全部采样时刻的甲烷含量的数值中的概率值作为该采样时刻的甲烷含量概率值；所述概率值还可为该项数值在全部采样时刻的对应数值中概率分布的密度，具体可为：统计全部采样时刻的气压的数值的概率分布并计算一个采样时刻的气压的数值落在概率分布中的数值区间的概率密度，统计全部采样时刻的温度的数值的概率分布并计算一个采样时刻的温度的数值落在概率分布中的数值区间的概率密度，统计全部采样时刻的甲烷含量的数值的概率分布并计算一个采样时刻的甲烷含量的数值落在概率分布中的数值区间的概率密度；一个采样时刻的气温含量线性分量为该采样时刻的气压概率值、温度概率值和甲烷含量概率值相互结合所得的数值，具体可为：在一些实施例中，可记所述一个采样时刻的气温含量线性分量为该该采样时刻的气压概率值、温度概率值和甲烷含量概率值相加取平均值所得的数值，而在一些实施例中，为了更好地体现气压概率值、温度概率值和甲烷含量概率值三者在采样时刻的变化中的连续性规律特征，可记所述一个采样时刻的气温含量线性分量为该采样时刻的气压概率值、温度概率值和甲烷含量概率值取绝对值后相乘再开平方所得的数值，如此令该采样时刻的气压概率值、温度概率值和甲烷含量概率值相互结合，这样的好处是使得气压和温度以及甲烷浓度在世间变化过程中对于水合物的反应程度的影响都得以保留、且数据特征难以丢失；以各采样时刻的气温含量线性分量组成的向量作为气温含量线性向量。
[0009]进一步地，对气温含量线性向量进行反向曲折，得到曲折数组的方法为：由于天然气的水合物反应具有周期性规律(参见参考文献：[1] Yunxian P , Daoping L , Wenjian H ,et al.THE INDUCTION TIME AND THE AFFECTED FACTORS IN GAS HYDRATE FORMATION气体水合物形成的诱导时间及其影响因素[J].天然气地球科学, 2005, 16(2):255
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260.DOI:10.3969/j.issn.1672
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1926.2005.02.027；[2]LI, Xiao
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Sen, et al. Experimental investigations into gas production behaviors from methane hydrate with different methods in a cubic hydrate simulator. Energy&Fuels, 2012, 26.2: 1124
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122.)，从而会在一个特定维度（本专利技术所述反向维度）为中心而向周边的数值特征分布上产生一定的波动，由此需要计算正向曲折序列与反向曲折序列，所述曲折数组
由正向曲折序列与反向曲折序列构成，具体为：计算气温含量线性向量中各维度数值的算术平均数为气温含量线性均值，选择气温含量线性向量中与所述气温含量线性均值之差绝对值最小的维度作为反向维度；但若反向维度处于气温含量线性向量的首个维度或末个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取在多个采样时刻的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据；根据各采样时刻对应的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据，计算气温含量线性向量；对气温含量线性向量进行反向曲折，得到曲折数组：曲折数组由正向曲折序列与反向曲折序列构成，将包含了气温含量线性向量的首个维度的部分作为正向曲折序列，将包含了气温含量线性向量的末个维度的部分作为反向曲折序列；根据曲折数组，计算反应釜内的反应完成程度。2.根据权利要求1所述的一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法，其特征在于，在将天然气输入反应釜内调节气压和温度以得到天然气水合物的过程中，使用传感器或仪器实时监测反应釜内的气压、温度和甲烷含量，并在多个采样时刻记录并获取反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据。3.根据权利要求1或2所述的一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法，其特征在于，对采样到的气压、温度和甲烷含量的数据进行预处理，所述预处理包括数据清洗、去噪和异常值的处理。4.根据权利要求1所述的一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法，其特征在于，根据各采样时刻对应的反应釜内的气压、温度和甲烷含量的数据，计算气温含量线性向量的方法为：分别计算各采样时刻的气压的数值在全部采样时刻的气压的数值中的概率值作为该采样时刻的气压概率值，分别计算各采样时刻的温度的数值在全部采样时刻的温度的数值中的概率值作为该采样时刻的温度概率值，分别计算各采样时刻的甲烷含量的数值在全部采样时刻的甲烷含量的数值中的概率值作为该采样时刻的甲烷含量概率值；一个采样时刻的气温含量线性分量为该采样时刻的气压概率值、温度概率值和甲烷含量概率值相互结合所得的数值，以各采样时刻的气温含量线性分量组成的向量作为气温含量线性向量。5.根据权利要求1或4所述的一种天然气水合物钻采井筒数据处理方法，其特征在于，对气温含量线性向量进行反向曲折，得到曲折数组的方法为：曲折数组由正向曲折序列与反向曲折序列构成，具体为：计...

【专利技术属性】
技术研发人员：严谨，黄技，张大朋，罗杨阳，张娟，赵炳雄，
申请(专利权)人：广东海洋大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：