基于规则与多源信息融合的钻井智能预警系统研究

摘要

石油钻井工程是一项隐蔽的地下工程。钻井过程中存在着大量的模糊性、随机性和不确定性问题，使得钻井过程中需要经验丰富的专家或技术人员来实时监测，但是目前专家与技术人员短缺，于是人们利用钻井事故预警系统进行实时预警，而现有预警模型的建立方法非常复杂，对每一种事故都要单独建立预警模型。鉴于以上原因本文提出了基于规则与多源信息融合的钻井智能预警系统。
　　本文首先利用了信息融合技术中的粗糙集理论，建立了统一的预警信息系统模型，方便了知识库的建立与维护;其次研究了规则提取的算法，并利用条件属性对决策属性的重要度，替代产生式规则的规则可信度，避免了需要先验概率的缺点;然后结合石油钻井特点研究了预警系统的规则推理方法;最后完整的设计出钻井智能预警系统并用软件得到初步实现。通过对事故实例的检验，结果表明该理论有具很强的规则提取能力和事故推理能力。该系统能综合多源信息实时地预测钻井复杂与事故类型，为现场工作人员提供详细的事故原因、事故特征、预防措施与处理措施等，对安全、快速、高效钻井有着极其重要的意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 论文研究的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．2．3 研究现状评述

1．3 论文研究的内容创新点与技术路线

1．3．1 论文研究的内容

1．3．2 论文研究的创新点

1．3．3 论文研究的技术路线

第二章 钻井复杂与事故分析

2．1 钻井复杂与事故定义

2．2 钻井复杂与事故分类

2．3 钻井复杂与事故机理分析

2．3．1 井漏

2．3．2 粘吸卡钻

2．3．3 井塌卡钻

第三章 规则与信息融合技术在钻井智能预警系统中的应用研究

3．1 信息融合技术简介

3．1．1 信息融合定义

3．1．2 信息融合模型

3．1．3 钻井智能预警系统中信息融合技术的选择

3．2 粗糙集理论在钻井智能预警系统中的应用研究

3．2．1 粗糙集理论简介

3．2．2 钻井智能预警系统完备信息决策表的规则提取算法

3．2．3 钻井智能预警系统不完备信息决策表的规则提取算法

3．2．4 基于粗糙集权重确定与规则可信度计算

3．3 产生式规则在钻井智能预警系统中的应用研究

3．3．1 规则的基本形式

3．3．2 带有阀限的不确定性计算

3．3．3 推理方式

3．3．4 搜索策略

3．3．5 限制策略

3．3．6 冲突消除策略

第四章 钻井智能预警系统设计

4．1 总体设计

4．1．1 系统模型设计

4．1．2 系统信息融合层次

4．1．3 系统信息融合结构

4．2 规则提取流程

4．2．1 数据读取与基准数据计算

4．2．2 阀界确定

4．2．3 数据离散化与有效信息抽取

4．3 系统预警流程

4．4 事故解释流程

4．5 其它参数计算与确定

4．5．1 多源信息内容

4．5．2 信息表优化

4．5．3 条件属性可信度计算

4．5．4 事故等级划分

4．6 实例应用检验

第五章 钻井智能预警系统软件的设计与初步实现

5．1 总体设计

5．1．1 软件描述

5．1．2 设计方法

5．1．3 总体结构

5．1．4 功能模块

5．2 开发环境及工具

5．3 接口设计

5．4 数据结构设计

5．5 界面设计及展示

第六章 结论与建议

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文