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四川W区块地层压力预测方法及应用 被引量：1
1
作者 刘伟 吴超 赵姗姗 《信息系统工程》 2024年第4期75-78,共4页
中国已探明6个页岩气田,成为北美外最大的页岩气生产国,主要分布在重庆市与四川省。页岩气地层压力分布对安全高效钻井至关重要。目前,压力预测软件适用于泥岩地层,但四川盆地主要母岩类型为碳酸盐岩,软件预测可靠性不高。缺乏有效预测... 中国已探明6个页岩气田,成为北美外最大的页岩气生产国,主要分布在重庆市与四川省。页岩气地层压力分布对安全高效钻井至关重要。目前,压力预测软件适用于泥岩地层,但四川盆地主要母岩类型为碳酸盐岩,软件预测可靠性不高。缺乏有效预测模型,采用邻井压力预测技术,通过已钻井资料对几口井进行预测,校正后建立地层压力剖面,有效解决了压力预测难题。 展开更多
关键词 页岩气储层 压力预测 邻井 地层压力剖面 实测压力
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基于差分非平稳Transformer的液压支架立柱压力预测
2
作者 杨艺 Aimen Malik +1 位作者 袁瑞甫 王科平 《电子测量技术》 北大核心 2024年第6期41-49,共9页
液压支架立柱压力预测是回采工艺决策的重要依据,也是确保围岩稳定的基础信息之一。然而,液压支架立柱压力虽然具有一定的规律性,却无法用简单的数学模型进行预测;且在回采过程中,支架不接顶、顶板破碎、传感器检测误差等带来大量的随... 液压支架立柱压力预测是回采工艺决策的重要依据,也是确保围岩稳定的基础信息之一。然而,液压支架立柱压力虽然具有一定的规律性,却无法用简单的数学模型进行预测;且在回采过程中,支架不接顶、顶板破碎、传感器检测误差等带来大量的随机噪声,使得压力数据劣化为非平稳时间序列,给压力的预测带来的很大的困难。本文在Transformer基础上,提出一种差分非平稳Transformer模型,在Transformer的编码器和解码器中分别引入差分归一化和反归一化操作,以提升序列的平稳性。同时,在Transformer中采用去平稳注意力机制,计算序列元素之间的关联关系,以增强模型的预测能力。在真实的煤矿支架立柱数据集上的对比实验表明,本文提出的差分非平稳Transformer的预测效果达到0.674,表现明显优于LSTM、Transformer和非平稳Transformer模型。 展开更多
关键词 煤矿安全 工作面 液压支架 压力预测 非平稳Transformer 差分
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基于机器学习的碳酸盐岩油藏地层压力预测 被引量：4
3
作者 孙浩 夏朝辉 +3 位作者 李云波 余洋 杨朝蓬 徐立坤 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期129-140,共12页
地层压力涉及到开发方式、配产配注等调整,是油田开发过程中极为重要的参数。但获取地层压力需要关井进行压力恢复,操作繁琐,数值模拟法工作量大且计算耗时,现有公式法不太适合采用复杂工作制度的碳酸盐岩油藏。基于相关性计算和主成分... 地层压力涉及到开发方式、配产配注等调整,是油田开发过程中极为重要的参数。但获取地层压力需要关井进行压力恢复,操作繁琐,数值模拟法工作量大且计算耗时,现有公式法不太适合采用复杂工作制度的碳酸盐岩油藏。基于相关性计算和主成分分析等数据预处理过程,结合精英策略遗传算法和支持向量回归模型(SEGA-SVR),建立了基于数据驱动的地层压力预测模型。SEGA-SVR模型在训练集决策系数得分为0.97,均方根误差为0.04;测试集决策系数得分0.95,均方根误差为0.05,对邻区验证井也有较好的表现。SEGA-SVR模型的性能与SVR模型相比有了很大提高,与其他机器学习模型相比,总体来说表现最优。研究结果表明,SEGA-SVR模型无需关井即可预测实时地层压力,且通过遗传算法调参省时省力,数据驱动的方式可更好适应复杂情况。同时该模型具有较好的泛化性和稳定性,预测效果较好,为碳酸盐岩油田地层压力预测提供了新方法。 展开更多
关键词 碳酸盐岩油藏 地层压力预测 数据驱动 机器学习 遗传算法 支持向量机
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准噶尔盆地南缘异常高压泥岩段地层压力预测方法 被引量：1
4
作者 田山川 甘仁忠 +5 位作者 肖琳 丁乙 魏瑞华 陈晓文 徐永华 梁利喜 《特种油气藏》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期20-30,共11页
准噶尔盆地南缘安集海河组泥岩层段为异常高压地层,但地层异常高压的成因机制尚不清晰。此外,该泥岩层段具有强流体敏感性,易造成测井信息产生偏差,不利于地层压力预测。为此,考虑流体作用对泥岩物性参数的影响,建立了测井物性校正方法... 准噶尔盆地南缘安集海河组泥岩层段为异常高压地层,但地层异常高压的成因机制尚不清晰。此外,该泥岩层段具有强流体敏感性,易造成测井信息产生偏差,不利于地层压力预测。为此,考虑流体作用对泥岩物性参数的影响,建立了测井物性校正方法。在此基础上,综合声速-密度曲线与综合压实曲线,揭示了泥岩地层异常高压成因机制,融合有效应力理论与多元回归分析方法,构建了泥岩段多参数地层压力预测方法。研究表明:准噶尔盆地南缘泥岩地层高压成因机制为欠压实、构造挤压以及构造压实;测井校正后,随有效应力增加,泥岩纵波时差、孔隙度、自然伽马和平均水平应力减小,密度增大;有效应力与纵波时差、密度、孔隙度呈线性关系,与自然伽马、平均水平地应力呈指数相关。以此为依据,构建了泥岩地层压力测井预测方法,验证了其适用性。研究成果有助于研究区泥岩段钻井方案设计,对准噶尔盆地南缘区域油气高效勘探开发具有重要意义。 展开更多
关键词 泥岩 异常高压 压力预测 测井校正 有效应力 准噶尔盆地
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深层地层压力预测技术研究进展 被引量：1
5
作者 余金秋 孙夕平 +3 位作者 于永才 李璇 李晓明 徐光成 《海相油气地质》 CSCD 北大核心 2024年第4期337-347,共11页
通过调研国内外地层压力预测技术的相关文献以及专利著作,分析深层压力预测存在的挑战和难题,总结深层压力预测技术的研究新进展和存在的问题,并对未来研究方向进行了展望。适用于中浅层的经典压力预测理论和算法已经很完善,但对深层压... 通过调研国内外地层压力预测技术的相关文献以及专利著作,分析深层压力预测存在的挑战和难题,总结深层压力预测技术的研究新进展和存在的问题,并对未来研究方向进行了展望。适用于中浅层的经典压力预测理论和算法已经很完善,但对深层压力研究不适用,难以预测深层压力变化特征。基于多孔弹性理论、岩石物理模型、构造增压等方法和理论的研究推进了深层压力预测技术的进展,但受地质条件复杂、工程难度大、超压成因机制复杂和预测算法缺乏等多方面的限制,深层压力预测仍然面临很大的挑战和难题。深层超压与构造、断裂的压力传递、生烃膨胀和盖层封闭等非欠压实机制有关,并常以多种成因共存为特点,不同的超压机制会造成压力系统的变化。从超压成因机制出发,结合实际问题改进经典公式和模型,可以使预测模型更具适应性。适应复杂岩性、多种超压机制、横向压力分布特征的深层压力地震预测技术是未来研究的主攻方向。 展开更多
关键词 深层 地层压力 超压机制 非欠压实 压力预测技术
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基于神经网络的莺歌海盆地DF区块黄流组储层压力预测与成因分析 被引量：1
6
作者 宁卫科 鞠玮 相如 《石油实验地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1088-1097,共10页
在油气勘探开发及生产过程中,储层压力对油气聚集、分布及运移的过程起着重要作用,异常高压储层甚至会造成井壁崩落、井涌、井喷等钻井事故。传统的储层压力测井预测主要采用经验公式法、有效应力法等,存在参数确定难、主观性强等问题... 在油气勘探开发及生产过程中,储层压力对油气聚集、分布及运移的过程起着重要作用,异常高压储层甚至会造成井壁崩落、井涌、井喷等钻井事故。传统的储层压力测井预测主要采用经验公式法、有效应力法等,存在参数确定难、主观性强等问题。为此,以莺歌海盆地DF区块为例,在实测数据基础上,构建基于BP神经网络和卷积神经网络的储层压力预测模型,建立测井曲线与实测储层压力之间的隐式直接关系,对储层压力进行了预测并分析了其超压成因。研究结果表明:(1)构建的卷积神经网络模型预测储层压力精度高,最优模型的均方根误差为0.27 MPa;(2)预测莺歌海盆地DF区块黄流组储层压力为53.26~55.60 MPa,平均压力系数为1.66~1.95,呈现为超压;(3)DF区块黄流组超压成因机制为以流体膨胀作用为主,欠压实作用为辅。 展开更多
关键词 储层压力预测 BP神经网络 卷积神经网络 超压 黄流组 莺歌海盆地
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基于LightGBM算法的地层破裂压力预测方法及应用
7
作者 李华洋 曹志鹏 +3 位作者 吴小龙 朱施杰 邓金根 张水良 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第4期134-143,共10页
针对传统的地层破裂压力预测方法预测精度较低、普适性不高等问题,提出基于LightGBM机器学习算法构建破裂压力智能预测模型。以井深、地层密度和孔隙压力当量密度作为模型的输入层数据,以S区块中相邻的3口直井为例验证模型的预测效果,并... 针对传统的地层破裂压力预测方法预测精度较低、普适性不高等问题,提出基于LightGBM机器学习算法构建破裂压力智能预测模型。以井深、地层密度和孔隙压力当量密度作为模型的输入层数据,以S区块中相邻的3口直井为例验证模型的预测效果,并将LightGBM模型与常用的声波测井资料法进行预测结果的对比分析,最后进行模型的参数敏感性分析。研究结果表明,LightGBM模型的预测精度和稳定性均很好,模型的泛化能力强,5项评价指标均表现得十分优越。LightGBM模型的预测相对误差不超过2%,小于声波测井资料法。所有输入层数据中地层密度对于破裂压力的预测最为敏感。利用LightGBM机器学习算法所建立的破裂压力预测模型不受地质环境的影响,其预测精度也大于声波测井资料法。 展开更多
关键词 破裂压力 机器学习 LightGBM算法 压力预测
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页岩孔隙压力预测新方法:以渤海湾盆地渤东凹陷为例
8
作者 张随随 范昌育 +5 位作者 王德英 陈磊 王启明 王震亮 王飞龙 闫昕宇 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期27-38,共12页
我国油气勘探正向页岩油气领域挺进,富含有机质页岩中普遍发育超压,页岩孔隙压力预测方法的不足制约着页岩油气的研究。分析了生烃增压及欠压实增压的岩石物理响应特征,基于密度与声速数据对生烃增压及欠压实增压的差异化响应,建立了一... 我国油气勘探正向页岩油气领域挺进,富含有机质页岩中普遍发育超压,页岩孔隙压力预测方法的不足制约着页岩油气的研究。分析了生烃增压及欠压实增压的岩石物理响应特征,基于密度与声速数据对生烃增压及欠压实增压的差异化响应,建立了一种利用声速、密度数据分别计算页岩生烃增压量及欠压实增压量,最终实现页岩孔隙压力预测的新方法——声速回弹法。选取生烃条件优越的渤东凹陷作为研究实例,首先利用综合泥岩压实曲线、加载-卸载曲线、声速-密度图解,综合判别了超压的成因,而后利用声速回弹法定量计算了单井欠压实、生烃作用的增压量以及地层孔隙压力,并将其与数值模拟及常规计算方法进行了对比。以LD21-A井为例,页岩超压成因为生烃增压与欠压实复合成因;压力预测结果显示:非烃源岩层段超压由欠压实增压贡献;烃源岩层段超压由生烃增压与欠压实贡献,其中生烃增压量主要分布在5~15 MPa之间(占比约35%~65%),实测压力点生烃增压量为11.09 MPa(占比45%)。新方法可行性较数值模拟更高,与Eaton法相比,不受各层段、区域生烃增压量及欠压实增压量占比不一致的影响。新方法在页岩油气领域及常规油气领域的研究具有重要意义。 展开更多
关键词 声速回弹法 生烃增压 欠压实 超压 超压成因 压力预测 页岩孔隙 渤东凹陷
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基于LSTM-DNN(长短期记忆-深度神经网络)融合模型的土压平衡盾构土仓压力预测方法
9
作者 王伯芝 黄永亮 +6 位作者 陈文明 丁爽 刘浩 刘学增 彭子晖 吴炜枫 王嘉烨 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第12期39-45,共7页
[目的]土仓压力是土压平衡盾构施工安全评估的关键参数,准确预测土仓压力有助于施工技术人员及时采取管控措施,进而保障地铁隧道的建设安全性。因此,有必要对土压平衡盾构土仓压力预测方法进行研究。[方法]提出一种多分支的LSTM(长短期... [目的]土仓压力是土压平衡盾构施工安全评估的关键参数,准确预测土仓压力有助于施工技术人员及时采取管控措施,进而保障地铁隧道的建设安全性。因此,有必要对土压平衡盾构土仓压力预测方法进行研究。[方法]提出一种多分支的LSTM(长短期记忆)-DNN(深度神经网络)融合模型。LSTM分支通过回溯历史数据提取其时序演变特征,DNN分支提取掘进状态特征,将两者组合后通过全连接层进行融合,实现对土仓压力的预测。依托济南轨道交通1号线实际盾构隧道数据对模型进行验证,并与LSTM模型、DNN模型进行了对比分析。[结果及结论]基于LSTM-DNN融合算法建立的土仓压力预测模型可以高效收敛,且所提模型在训练集和验证集上的预测效果良好。在后续的100步测试中,由LSTM-DNN融合模型得出的土仓压力预测值较好地反映了真实值的变化趋势,其平均偏差为7.65 kPa,相对误差为6.09%,预测精度较高。 展开更多
关键词 城市轨道交通 土仓压力预测 长短期记忆 深度神经网络
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综采工作面液压支架压力预测下人员安全保障研究 被引量：1
10
作者 张婧 李冰 +2 位作者 张科学 高丽铄 张立志 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期379-390,共12页
工作面区域液压支架压力变化会导致支架关联区域安全态势发生变化,提前预测支架压力值变化能够在一定程度上预防相应的事故发生。聚焦煤矿工作面支架下的人员安全问题,根据支架压力和人员轨迹的预测结果,提前对移动轨迹可能经过危险支... 工作面区域液压支架压力变化会导致支架关联区域安全态势发生变化,提前预测支架压力值变化能够在一定程度上预防相应的事故发生。聚焦煤矿工作面支架下的人员安全问题,根据支架压力和人员轨迹的预测结果,提前对移动轨迹可能经过危险支架位置的人员进行提醒,提高对工作面区域作业人员的安全保障水平。首先,提出了基于AMG-TSMixer支架群组的压力值预测方法,通过AMG算法充分挖掘同一工作面不同支架的时空关系,利用TSMixer来预测支架群组的压力值,结合矿方现有的矿压监测预警系统和方法,对支架所处区域的安全状态进行超前分析;其次,提出了一种基于GRU-Transformer网络的人员轨迹预测方法,通过GRU网络对时空特征进行捕捉,从而增强Transformer模型的记忆能力,把人员之间的复杂相互作用关系进行更详细的挖掘。通过人员轨迹和支架安全区域的分析判断结果,给人员安全保障提供未来的解决方案。结果表明:所提出的AMG-TSMixer方法在RMSE和MAPE两项指标上相比于同类代表性方法提升了5.9%,10.7%;GRU-Transformer方法在ADE和FDE两项指标上相比于同类代表性方法提升了14%和19%。支架群组的压力值预测和人员轨迹预测方法相互结合,不仅能有效预测出支架群组的压力值,还能预测出更真实的人员运动轨迹,对煤矿综采工作面上作业人员的安全保障发挥了重要作用。 展开更多
关键词 支架压力预测 人员轨迹预测 人员安全 GRU-Transformer
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地层压力预测技术在南海东部高温高压井中的应用
11
作者 肖乔刚 姚振河 +1 位作者 曹鹏飞 夏竹君 《化工管理》 2024年第3期66-68,80,共4页
近几年南海东部钻探高温高压井数逐渐增多,严重影响安全钻井和资料录取。文章介绍了惠州某构造A1探井因钻遇超压地层而提前完钻及高压成因分析,重新部署A2,开展钻前地层压力精细预测分析,预测目的层压力系数在1.500~1.600之间,指导A2井... 近几年南海东部钻探高温高压井数逐渐增多,严重影响安全钻井和资料录取。文章介绍了惠州某构造A1探井因钻遇超压地层而提前完钻及高压成因分析,重新部署A2,开展钻前地层压力精细预测分析,预测目的层压力系数在1.500~1.600之间,指导A2井成功钻井,MDT实测压力系数为1.595,实现勘探目的。 展开更多
关键词 高温高压 地层压力 压力预测 南海东部
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基于新型粒子群算法的泵送射孔井口压力预测方法研究
12
作者 刘明明 宋智勇 +2 位作者 马收 魏玉华 庄欢乐 《测井技术》 CAS 2024年第3期395-401,共7页
泵送射孔施工广泛应用于页岩气储层水力压裂技术中,但目前缺少有关泵送射孔井口压力计算的研究。基于间隙流的伯努利方程,提出了泵送摩阻模型,结合沿程摩阻和射孔摩阻建立泵送射孔井口压力数学模型,采用新型粒子群算法与最小二乘法,建... 泵送射孔施工广泛应用于页岩气储层水力压裂技术中,但目前缺少有关泵送射孔井口压力计算的研究。基于间隙流的伯努利方程,提出了泵送摩阻模型,结合沿程摩阻和射孔摩阻建立泵送射孔井口压力数学模型,采用新型粒子群算法与最小二乘法,建立基于射孔炮眼特征及裂缝压力的泵送射孔井口压力自动拟合方法,并通过分析某井连续4段泵送射孔施工数据进行方法验证。研究发现,提出的井口压力历史拟合方法的拟合均方误差为1.29,摩阻模型计算得到泵送射孔时炮眼摩阻、沿程摩阻与泵送摩阻比例约为17∶3∶1;泵送射孔与压裂施工结束时间间隔长时,裂缝压力、流量系数及炮眼开启数量降低,炮眼摩阻、泵送压力增加。提出的方法可以有效预测泵送射孔时的井口压力,同时泵送射孔与压裂施工间隔时间长时,井下裂缝已闭合,而时间间隔短时井下裂缝仍然开启。因此,为避免射孔泵送过程中,闭合裂缝突然张开导致的压力突降,推荐压裂后立即进行泵送射孔施工。建立的泵送射孔井口压力模型可以为泵送施工提供更准确的压力预测,对指导泵送射孔施工具有重要意义。 展开更多
关键词 泵送射孔 井口压力 粒子群算法 压力预测 页岩气储层
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基于LSTNet的液压爬模压力预测研究
13
作者 严国平 李仕煌 +2 位作者 李京 钟飞 许超斌 《机床与液压》 北大核心 2024年第22期149-154,共6页
液压爬模是一种用于建筑施工的设备,对其进行压力预测将有助于在桥梁建设过程中监测工作状态与提供故障预警。为了获得更加精准的压力预测结果,提出一种基于长短期时间序列网络(LSTNet)的液压爬模压力预测模型。通过Spearman相关系数法... 液压爬模是一种用于建筑施工的设备,对其进行压力预测将有助于在桥梁建设过程中监测工作状态与提供故障预警。为了获得更加精准的压力预测结果,提出一种基于长短期时间序列网络(LSTNet)的液压爬模压力预测模型。通过Spearman相关系数法筛选与液压爬模设备压力数据强相关的数据,减少不相关数据的干扰。利用LSTNet模型寻找液压爬模设备压力数据的长期和短期依赖,并引入线性的自适应回归层,结合神经网络的非线性部分,提高网络模型的预测精度。最后使用常泰长江大桥液压爬模项目采集的压力数据进行模型的训练,并与LSTM模型、LSTM-Attention模型和CNN-BiLSTM-Attention模型进行对比。结果表明:在液压爬模的压力预测实验中,LSTNet模型展示了良好的拟合性和预测性能,相较其他3个模型的准确率更高。此外,LSTNet模型结合了线性与非线性特征提取能力,增强了时间序列数据的建模灵活性和准确性,提升了模型的预测性能。 展开更多
关键词 深度学习 液压爬模 在线监测平台 长短期时间序列网络(LSTNet) 压力预测
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基于误差修正的LSSVM烧结主抽入口压力预测研究
14
作者 汪向硕 姜爽 +1 位作者 郭子文 赵征 《山东冶金》 CAS 2024年第6期42-45,共4页
为了提高烧结厂主抽入口压力预测的精度,应用最小二乘支持向量机进行预测,通过增加互补集合经验模态分解以及马尔科夫链方法对该预测模型改进。主抽入口压力时间序列在互补集合经验模态分解后得到不同分量,将这些分量作为模型输入量,分... 为了提高烧结厂主抽入口压力预测的精度,应用最小二乘支持向量机进行预测,通过增加互补集合经验模态分解以及马尔科夫链方法对该预测模型改进。主抽入口压力时间序列在互补集合经验模态分解后得到不同分量,将这些分量作为模型输入量,分别应用LSSVM模型进行训练,从而得出初始的预测值,之后基于马尔科夫链理论建立误差状态转移矩阵,得出修正误差,并结合初始的预测值得到最后预测值。改进算法模型的预测精度要高于LSSVM算法,验证了该模型的有效性。 展开更多
关键词 压力预测 最小二乘支持向量机 互补集合经验模态分解 马尔科夫链 修正误差
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深水钻井井筒压力预测与控制方法研究进展 被引量：2
15
作者 张锐尧 宋亚港 《世界石油工业》 2024年第2期74-82,共9页
深水油气资源储量丰富,勘探开发前景十分广阔。井筒压力预测与精准控制对于提高深水油气钻井成功率及施工效率至关重要。为了避免钻井过程中喷、漏、卡、塌等井下复杂情况的发生,其关键点是对井筒压力进行精确预测,进一步采取有效的压... 深水油气资源储量丰富,勘探开发前景十分广阔。井筒压力预测与精准控制对于提高深水油气钻井成功率及施工效率至关重要。为了避免钻井过程中喷、漏、卡、塌等井下复杂情况的发生,其关键点是对井筒压力进行精确预测,进一步采取有效的压力控制措施。以井筒压力预测模型为前提、压力控制为主线,系统阐述了深水油气钻采的单相流、多相流井筒压力预测模型以及单梯度、双梯度、多梯度控压钻井方法基础研究的新进展。结合目前井筒压力预测与控制方法的研究现状,提出了控压钻井技术的重点攻关方向,如酸性气体气侵后井筒流动规律、多梯度控压钻井新方法与配套装备、智能化钻井与井控系统等。该研究成果可以为控压钻井的理论发展与工艺设计提供一定的参考。通过对比研究国内外海洋控压钻井技术的特点、核心装备、工作原理及适应性等,明确不同控压钻井技术的优势与不足之处,综合考虑中国深水区域的地质结构、施工环境与经济效益,对控压钻井技术的发展提出相关建议。 展开更多
关键词 深水钻井 井筒压力预测 窄压力窗口 压力控制 控压钻井
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基于CEEMDAN混合WTD-XGBoost-LSTM的电厂锅炉主蒸汽压力预测
16
作者 王宇冬 李家翰 +1 位作者 岳显 邹明衡 《电子器件》 CAS 2024年第3期780-787,共8页
提出了一种电厂锅炉主蒸汽压力预测的方法,该方法基于自适应噪声完备集合经验模态分解CEEMDAN,并对复杂高频分量进行小波降噪WTD处理,随后针对不同分量特征分别构建极限梯度提升XGBoost和长短时记忆LSTM网络模型进行预测,最后叠加获得... 提出了一种电厂锅炉主蒸汽压力预测的方法,该方法基于自适应噪声完备集合经验模态分解CEEMDAN,并对复杂高频分量进行小波降噪WTD处理,随后针对不同分量特征分别构建极限梯度提升XGBoost和长短时记忆LSTM网络模型进行预测,最后叠加获得最终预测结果。并选择多种对比模型,使用实测数据对比预测效果。结果表明,所提模型在时间滞后性和预测准确性方面均优于其他模型,具有较强的工程应用意义。 展开更多
关键词 电厂锅炉 压力预测 CEEMDAN XGBoost WTD LSTM
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基于高斯过程时间序列回归最优核函数和历史点数的锚杆支护钻进压力预测
17
作者 刘杰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期92-107,共16页
在井下锚杆支护过程中,及时了解工作压力对提高钻机使用寿命、保障煤矿生产安全具有重要的意义。针对目前锚杆支护中钻进压力反馈滞后、煤岩硬度分布非线性、现有方法不适用等问题,提出了一种基于高斯过程时间序列回归最优核函数和历史... 在井下锚杆支护过程中,及时了解工作压力对提高钻机使用寿命、保障煤矿生产安全具有重要的意义。针对目前锚杆支护中钻进压力反馈滞后、煤岩硬度分布非线性、现有方法不适用等问题,提出了一种基于高斯过程时间序列回归最优核函数和历史点数的锚杆支护钻进压力预测方法。这种方法通过高斯随机过程、核函数以及贝叶斯理论进行锚杆支护时间序列煤岩压力预测,是一种对非线性问题适应性高、具有概率意义输出的机器学习方法。以巷道掘进过程中钻箱钻进1000 mm时的钻进压力试验数据作为最优核函数和历史点数的筛选样本,以10种核函数(E、SE、RQ、Matern3/2、Matern5/2、ARDE、ARDSE、ARDRQ、ARDMatern3/2、ARDMatern5/2)和7种历史点数(8、10、12、14、16、18、20)作为筛选对象,通过负对数边缘似然函数为极小化目标函数自适应获取最优超参数,以单步外推的方式和训练集、测试集7∶3的比例对筛选样本进行了70次数值解算。分别以测试集可决系数(R^(2))、测试集均方根误差(RMSE)、测试集平均绝对误差(MAE)为数值解算评价指标,获取了4种锚杆支护钻进压力预测策略的最优核函数和最优历时点数组合(Matern5/2+历时点数10、ARDMatern5/2+历史点数10、SE+历时点数18、RQ+历史点数18)。基于最小化计算量,选取最优核函数为Matern5/2、最优历史点数为10,再次分别对巷道掘进过程中钻箱钻进1200、2400、3000 mm的钻进压力试验数据进行数值解算,给出95%置信区间下锚杆支护钻进压力预测分布。所提出的方法对于钻箱钻进1200 mm的钻进压力的预测数据,R^(2)为0.61317,MAE为0.026957,区间平均宽度百分比为3.072%;所提出的方法对于钻箱钻进2400 mm的钻进压力的预测数据,R^(2)为0.93118,MAE为0.010895,区间平均宽度百分比为0.581%;所提出的方法对于钻箱钻进3000 mm的钻进压力的预测数据,R^(2)为0.99647,MAE为0.0091847,区间平均宽度百分比为0.614%。最终发现,不同核函数和历史点数的组合选择会有较大差距的预测效果,是不可忽略的两个重要因素,本研究方法对围岩硬度分布均匀的数据波段预测结果优秀,对围岩硬度突变的数据波段预测结果在可接受范围内。 展开更多
关键词 锚杆支护 钻进压力预测 高斯过程回归 核函数 历时点数 置信区间
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基于LightGBM的水厂供水压力预测
18
作者 耿为民 颜军 +2 位作者 张典 马平川 阳国华 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第4期340-343,349,共5页
针对城市供水管网调度问题,提出一种基于LightGBM(Light Gradient Boosting Machine)的水厂供水压力预测模型。对压力监测点历史数据提取时间特征,并根据特征重要性对测压点排序,以特征权重筛选、特征权重与经验相结合两种方式选取控制... 针对城市供水管网调度问题,提出一种基于LightGBM(Light Gradient Boosting Machine)的水厂供水压力预测模型。对压力监测点历史数据提取时间特征,并根据特征重要性对测压点排序,以特征权重筛选、特征权重与经验相结合两种方式选取控制点。以南方某城市供水系统为算例,结果表明采用特征权重分析、人工经验相结合选用控制点来预测,具有较高和稳定的预测精度。 展开更多
关键词 供水系统 压力预测 特征权重 LightGBM
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井震融合孔隙压力预测技术——以永进油田齐古组为例
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作者 殷鹏飞 《山东石油化工学院学报》 2024年第3期8-12,共5页
为了更好地利用井震资料来预测深部复杂地层的孔隙压力,提高压力预测结果的精度;区别于传统使用单一资料进行压力预测的方法,研究通过整合实际钻探数据和井震资料,构建高精度的井震融合速度场;对压力系统的超压现象及其主控因素进行深... 为了更好地利用井震资料来预测深部复杂地层的孔隙压力,提高压力预测结果的精度;区别于传统使用单一资料进行压力预测的方法,研究通过整合实际钻探数据和井震资料,构建高精度的井震融合速度场;对压力系统的超压现象及其主控因素进行深入分析,反复对比预测参数优选出最适合的压力预测模型,以所构建的速度场为基石,进一步建立与真实地质状况高度吻合的高精度三维压力场。改善方法技术,实现从传统的简化预测模式到针对具体工作区域特性的精准压力预测的转变。将这一技术体系应用于永进油田齐古组,取得显著成效。研究结果表明,采用井震融合方法的压力预测误差明显低于传统方法。通过实钻资料对速度场进行校正,并参考超压成因来建立压力预测模型,使得压力预测的结果更加贴近实际地质情况,为该区域的后续勘探、开发以及安全生产提供坚实的数据支撑和理论基础。 展开更多
关键词 永进油田 异常压力 压力预测 速度场 压力场
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深层地震钻前压力预测研究及应用
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作者 雷朝阳 《石化技术》 CAS 2024年第4期116-118,共3页
高精度钻前压力预测是地震-地质-工程一体化的关键技术之一。针对深层某工区钻前压力预测难题,通过测井曲线组合、Bowers法等方法实现超压成因的定量判别。通过层析建模速度与叠前反演速度的对比分析,证实叠前反演速度的精度满足研究区... 高精度钻前压力预测是地震-地质-工程一体化的关键技术之一。针对深层某工区钻前压力预测难题,通过测井曲线组合、Bowers法等方法实现超压成因的定量判别。通过层析建模速度与叠前反演速度的对比分析,证实叠前反演速度的精度满足研究区压力预测的要求。实际应用表明基于三维地震的钻前压力预测较准确地表征了研究区的超压特征,可为后续钻井工程设计与风险评价提供指导。 展开更多
关键词 超压成因机制 Eaton法 压力预测模型 钻前预测
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