储气库地下设施安全评价方法、装置及电子设备

摘要

本发明实施例公开了一种储气库地下设施安全评价方法、装置及电子设备。其中，储气库地下设施安全评价方法，包括：基于获取的储气库地下设施的指标参数建立安全评价模型；运用可拓理论对所述安全评价模型的安全等级进行判别，得到所述指标参数与安全等级之间的关联度；基于所述关联度和安全等级对所述指标参数进行分级，得到各级指标参数；确定各级指标参数的权重；基于各级指标参数的权重和关联度计算综合关联度；基于所述综合关联度得出所述指标参数的安全程度值；基于所述指标参数的安全程度值对储气库地下设施进行安全评价。达到提高储气库地下设施安全性，降低储气库地下设施失效概率的目的。

说明书

技术领域

本发明属于油田储气库技术领域，更具体地，涉及一种储气库地下设施安全评价方法、装置及电子设备。

背景技术

地下储气库作为天然气调峰重要设施，因其复杂的系统结构和风险因素，对储气库的日常运行有极大的影响。

现有技术中对储气库相关的评价方法为：模型分析：将因素分为地形地貌、地质条件、气候水文和地震等一级指标,一级指标包含数个二级指标；S1.2指标权值的确定：基于OWA算子的赋权方法，利用OWA算子计算权重；S1.2.2权值计算:咨询五位专家对边坡稳定性影响因素重要程度进行打分；S1.3指标的标准化处理：S1.3.1二级指标的可拓评价(1)经典域、节域的确定：(2)待评价土质边坡(3)单指标相关度(4)多指标相关度和等级相关度(5)等级指标值二级指标S1.3.2一级指标的可拓评价将二级指标评价所得等级特征值作为进行一级指标可拓评价的取值，得出一级指标计算单指标相关度、多指标相关度及等级相关度后,便可确定边坡的稳定性。

基于FDA和可拓理论的渗流安全综合评价方法，基于FDA和可拓理论的渗流安全综合评价方法，步骤如下：(1)建立渗流安全综合评价指标体系；(2)指标数据获得及其归一化；(3)指标数据函数化；(4)衍生指标数据获得及其归一化(5)建立渗流安全综合评价方法FEE物元模型FEE；(6)计算FEE单指标关联函数；(7)确定各指标权重；(8)计算单指标得分；(9)建立渗流安全综合评价指标。本发明主要应用于大坝渗流安全评价场合。

现有技术术语基于风险管理理论思想，建立一种新的风险评价体系，运用贝叶斯网进行站场设施失效可能性计算，建立事故后果严重度分析模型，对金坛储气库进行实例评价。对储气库地面工程进行单元划分，利用神经网络和蒙特卡罗法进行可靠度计算，得到可靠度与运行状态之间的关系，实施设备可靠性评价。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

评价结果太过理论，与实际情况存在差别，从而存在安全因素造成储气库地下设施失效。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种储气库地下设施安全评价方法、装置及电子设备，至少解决现有技术中储气库地下设施失效的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种储气库地下设施安全评价方法，包括：

基于获取的储气库地下设施的指标参数建立安全评价模型；

运用可拓理论对所述安全评价模型的安全等级进行判别，得到所述指标参数与安全等级之间的关联度；

基于所述关联度和安全等级对所述指标参数进行分级，得到各级指标参数；

确定各级指标参数的权重；

基于各级指标参数的权重和关联度计算综合关联度；

基于所述综合关联度得出所述指标参数的安全程度值；

基于所述指标参数的安全程度值对储气库地下设施进行安全评价。

可选的，所述储气库地下设施，包括储气库注采井。

可选的，所述指标参数，包括一级指标参数和二级指标参数，

所述一级指标参数，包括人的行为参数、注采井性质、地质环境特点和管理因素参数；

所述二级指标参数，包括人员的操作参数、人员的指挥参数、管材性质参数、钻井液流体性质参数、安全阀性质参数、PH值、温度、压力、酸性气体含量、管理制度的制定与执行参数、管理机构的设置参数和危险源管理参数。

可选的，所述运用可拓理论对所述安全评价模型的安全等级进行判别，得到所述指标参数与安全等级之间的关联度，包括：

运用可拓理论判别所述指标参数的指标值所在的区间，所述区间为安全等级对应的数值区间，所述区间最大值和最小值的差为取值范围；

使用关联函数计算指标值与区间的关联度，判定指标值与区间的距离值。

可选的，所述使用关联函数计算指标值与区间的关联度，包括：

对于每个指标值，使用关联函数计算指标值与区间的关联度，得到多个关联度；

对多个关联度的大小进行比较，选取数据最大的关联度为指标值的关联度。

可选的，所述确定各级指标参数的权重为采用层次分析法确定权重，所述采用层次分析法确定权重包括：

将各级指标参数分解为不同的层次结构；

用求解判断矩阵特征向量的方法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重；

基于优先权重用加权和的方法计算各个指标参数的权重。

第二方面，本发明实施例还提供了一种储气库地下设施安全评价装置，包括：

模型建立模块：用于基于获取的储气库地下设施的指标参数建立安全评价模型；

关联度判别模块：用于运用可拓理论对所述安全评价模型的安全等级进行判别，得到所述指标参数与安全等级之间的关联度；

分级模块：用于基于所述关联度和安全等级对所述指标参数进行分级，得到各级指标参数；

权重模块：用于确定各级指标参数的权重；

综合关联度计算模块：用于基于各级指标参数的权重和关联度计算综合关联度；

安全程度值获取模块：用于基于所述综合关联度得出所述指标参数的安全程度值；

安全评价模块：用于基于所述指标参数的安全程度值对储气库地下设施进行安全评价。

可选的，所述储气库地下设施，包括储气库注采井。

可选的，所述指标参数，包括一级指标参数和二级指标参数，

所述一级指标参数，包括人的行为参数、注采井性质、地质环境特点和管理因素参数；

所述二级指标参数，包括人员的操作参数、人员的指挥参数、管材性质参数、钻井液流体性质参数、安全阀性质参数、PH值、温度、压力、酸性气体含量、管理制度的制定与执行参数、管理机构的设置参数和危险源管理参数。

第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括：

存储器，存储有可执行指令；

处理器，所述处理器运行所述存储器中的所述可执行指令，以实现第一方面任一项所述的储气库地下设施安全评价方法。

本发明通过运用可拓理论的物元模型，计算了各指标关于各个等级的关联度数值；运用层次分析法计算各指标的权重值，最后得出了储气库地下设施整体关联度数值以及相对应的安全等级。达到提高储气库地下设施安全性，降低储气库地下设施失效概率的目的。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本发明的一个实施例的储气库地下设施安全评价方法的流程图；

图2示出了本发明的一个实施例的储气库地下设施安全评价装置的原理框图。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。

如图1所示，一种储气库地下设施安全评价方法，包括：

步骤S101：基于获取的储气库地下设施的指标参数建立安全评价模型；

步骤S102：运用可拓理论对所述安全评价模型的安全等级进行判别，得到所述指标参数与安全等级之间的关联度；

步骤S103：基于所述关联度和安全等级对所述指标参数进行分级，得到各级指标参数；如安全等级分为三级，则对应的将指标参数分为三级，从而得到影响安全等级的指标参数。

步骤S104：确定各级指标参数的权重；

步骤S105：基于各级指标参数的权重和关联度计算综合关联度；

步骤S106：基于所述综合关联度得出所述指标参数的安全程度值；

步骤S107：基于所述指标参数的安全程度值对储气库地下设施进行安全评价。

可选的，所述储气库地下设施，包括储气库注采井。

可选的，所述指标参数，包括一级指标参数和二级指标参数，

所述一级指标参数，包括人的行为参数、注采井性质、地质环境特点和管理因素参数；

所述二级指标参数，包括人员的操作参数、人员的指挥参数、管材性质参数、钻井液流体性质参数、安全阀性质参数、PH值、温度、压力、酸性气体含量、管理制度的制定与执行参数、管理机构的设置参数和危险源管理参数。

可选的，所述运用可拓理论对所述安全评价模型的安全等级进行判别，得到所述指标参数与安全等级之间的关联度，包括：

运用可拓理论判别所述指标参数的指标值所在的区间，所述区间为安全等级对应的数值区间，所述区间最大值和最小值的差为取值范围；安全等级是根据数值区间设定的，如[0 1]对应一级安全等级。

使用关联函数计算指标值与区间的关联度，判定指标值与区间的距离值。

可选的，所述使用关联函数计算指标值与区间的关联度，包括：

对于每个指标值，使用关联函数计算指标值与区间的关联度，得到多个关联度；

对多个关联度的大小进行比较，选取数据最大的关联度为指标值的关联度。

可选的，所述确定各级指标参数的权重为采用层次分析法确定权重，所述采用层次分析法确定权重包括：

将各级指标参数分解为不同的层次结构；

用求解判断矩阵特征向量的方法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重；

基于优先权重用加权和的方法计算各个指标参数的权重。

实施例一：

一种用于储气库安全评价的模型，该模型通过建立储气库地下设施评价指标体系，结合可拓理论、层次分析法等方法，达到对储气库注采井进行安全评价的目的。

根据储气库地下设施特点，对注采井进行安全等级评价，从人的行为、注采井性质、地质环境特点以及管理因素等一级指标建立安全评价体系。根据一级指标具体内容，设置二级指标为人员的操作、人员的指挥、管材性质、钻井液流体性质、安全阀性质、PH值、温度、压力、CO2等酸性气体含量、管理制度的制定与执行、管理机构的设置、危险源管理。

得到评价指标体系后，运用可拓理论进行安全等级判别，对储气库进行安全评价。可拓理论是以物元为基础，通过将对象、对象的特征、对象及其特征之间相互关系表示的值三者结合在一起，构成三元组，进而分析复杂、矛盾系统的问题的一种方法。将所要研究的对象、这个对象所包含的多个特征以及对象关于某特征所对应的指标值范围构成一个集合，称为经典域；关于这个对象的某特征所包含的所有指标值构成的集合称为节域。当得到某评价指标在取值范围内的指标值时，应该对其进行判别，通过指标值与取值范围之间的差值判定其值是否在区间内。在实际问题中，因为要选取最优解，所以不仅仅要判别指标值与其本身区间的关系，还要分析一个点关于两个区间之间的距离和关系。关联函数是可以实现指标值归属于某一等级的具体函数，通过计算关联度，可以判定指标与区间的距离值，对所得关联度大小进行比较，选取数值较大的为较优关联度，将指标对应特征进行分选。

得到各指标对于各等级的关联度后，还需要确定各级指标的权重，采用层次分析法确定指标权重大小。层次分析法是将所要解决的问题按总目标、一级指标直至具体的二级指标的顺序分解为不同的层次结构，然后用求解判断矩阵特征向量的办法，求得每一层次的各元素对上一层次某元素的优先权重，最后再用加权和的方法计算各个指标对总目标的最终权重。将各级指标的权重代入关联度，计算综合关联度，对所得关联度大小进行比较，数值较大的为较优关联度，根据较优关联度对应的特征等级，可以得到最终目标的综合等级。通过对综合等级进行分析，可以得出安全评价结论；通过对各个指标的关联度对应等级进行分析，可以得出各个指标的安全程度。根据所得出的结论，采取相应的措施，从而提高整体注采井的安全性，以降低其失效概率。

该实施例的方法，考虑了储气库注采井地质环境因素、管理因素以及多种外在因素的影响，评价结果更加接近实际情况。

本实施例建立了储气库注采井的评价指标体系，运用可拓理论的物元模型，计算了各指标关于各个等级的关联度数值；运用层次分析法计算各指标的权重值，最后通过矩阵相乘运算，得出了注采井整体关联度数值以及相对应的安全等级。

地下储气库作为天然气调峰重要设施，因其复杂的系统结构和风险因素，对储气库的日常运行有极大的影响。本实施例建立储气库注采井安全等级评价指标体系，并利用层次分析法确定各指标的权重值。基于可拓理论，建立储气库注采井安全等级评价模型。将该模型用于文96储气库注采井，根据文96储气库地下设施特点，从人的行为、注采井性质、地质环境特点以及管理因素4个一级指标以及12个二级指标建立安全评价体系，该体系可以较好地描述注采井的影响因素，评价指标体系较为完整。将该模型用于文96储气库注采井安全评价中，所得结果与实际情况基本吻合，证明了提出模型的有效性。

实施例二：

如图2所示，一种储气库地下设施安全评价装置，包括：

模型建立模块：用于基于获取的储气库地下设施的指标参数建立安全评价模型；

关联度判别模块：用于运用可拓理论对所述安全评价模型的安全等级进行判别，得到所述指标参数与安全等级之间的关联度；

分级模块：用于基于所述关联度和安全等级对所述指标参数进行分级，得到各级指标参数；

权重模块：用于确定各级指标参数的权重；

综合关联度计算模块：用于基于各级指标参数的权重和关联度计算综合关联度；

安全程度值获取模块：用于基于所述综合关联度得出所述指标参数的安全程度值；

安全评价模块：用于基于所述指标参数的安全程度值对储气库地下设施进行安全评价。

可选的，所述储气库地下设施，包括储气库注采井。

可选的，所述指标参数，包括一级指标参数和二级指标参数，

所述一级指标参数，包括人的行为参数、注采井性质、地质环境特点和管理因素参数；

所述二级指标参数，包括人员的操作参数、人员的指挥参数、管材性质参数、钻井液流体性质参数、安全阀性质参数、PH值、温度、压力、酸性气体含量、管理制度的制定与执行参数、管理机构的设置参数和危险源管理参数。

实施例三：

本发明实施例提供一种电子设备包括存储器和处理器,

存储器，存储有可执行指令；

处理器，处理器运行存储器中的可执行指令，以实现储气库地下设施安全评价方法。

该存储器用于存储非暂时性计算机可读指令。具体地，存储器可以包括一个或多个计算机程序产品，该计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。该易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。该非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。

该处理器可以是中央处理单元(CPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元，并且可以控制电子设备中的其它组件以执行期望的功能。在本发明的一个实施例中，该处理器用于运行该存储器中存储的该计算机可读指令。

本领域技术人员应能理解，为了解决如何获得良好用户体验效果的技术问题，本实施例中也可以包括诸如通信总线、接口等公知的结构，这些公知的结构也应包含在本发明的保护范围之内。

有关本实施例的详细说明可以参考前述各实施例中的相应说明，在此不再赘述。

本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现储气库地下设施安全评价方法。

根据本发明实施例的计算机可读存储介质，其上存储有非暂时性计算机可读指令。当该非暂时性计算机可读指令由处理器运行时，执行前述的本发明各实施例方法的全部或部分步骤。

上述计算机可读存储介质包括但不限于：光存储介质(例如：CD－ROM和DVD)、磁光存储介质(例如：MO)、磁存储介质(例如：磁带或移动硬盘)、具有内置的可重写非易失性存储器的媒体(例如：存储卡)和具有内置ROM的媒体(例如：ROM盒)。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。