一種基于可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的管網(wǎng)停開(kāi)井產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及油井產(chǎn)量預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的管網(wǎng)停開(kāi)井產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法。 背景技術(shù) [0002] 隨著地下油氣的不斷開(kāi)采，生產(chǎn)井的產(chǎn)能逐步下降，部分井已經(jīng)進(jìn)入高含水的后期階段，油田正面臨著注水井增多的問(wèn)題，通常采用關(guān)停的方式解決高含水井的問(wèn)題。另一方面，油田逐步加大油氣藏勘探開(kāi)發(fā)力度，大力推進(jìn)新井建設(shè)或老井?dāng)U建，提高油氣產(chǎn)能和生產(chǎn)力。 [0003] 集輸管網(wǎng)是輸送石油、天然氣及相關(guān)產(chǎn)品的管道網(wǎng)絡(luò)，通常由主管道、支管道、調(diào)節(jié)閥、泵站、計(jì)量站等組成，是油氣工業(yè)中重要的輸送工具。由于集輸管網(wǎng)的拓?fù)湫蛄袕?fù)雜，關(guān)?；蛐麻_(kāi)油井會(huì)影響管網(wǎng)各處的壓力和溫度，進(jìn)而對(duì)其余井的產(chǎn)量造成一定影響。在穩(wěn)定的管網(wǎng)系統(tǒng)中，關(guān)停部分油井會(huì)降低管網(wǎng)回壓，在各油井油壓不變的前提下，產(chǎn)量會(huì)增加；反之，新開(kāi)部分油井會(huì)增加管網(wǎng)回壓，會(huì)減少其余油井的產(chǎn)量。因此，為了保持油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，研究集輸管網(wǎng)停開(kāi)井后的影響因素并預(yù)測(cè)各井產(chǎn)量，為油田指定合理的井口關(guān)停及生產(chǎn)方案是至關(guān)重要的。 [0004] 近年來(lái)，隨著人工智能的迅速發(fā)展，深度學(xué)習(xí)方法逐漸用于油井產(chǎn)量預(yù)測(cè)，例如CN110400006A公開(kāi)了一種基于深度學(xué)習(xí)算法的油井產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法，該基于深度學(xué)習(xí)算法的油井產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法包括：步驟1，獲取數(shù)據(jù)并進(jìn)行質(zhì)量檢查；步驟2，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及劃分；步驟3，建立學(xué)習(xí)模型；步驟4，采用步驟3搭建的模型開(kāi)展訓(xùn)練，并進(jìn)行驗(yàn)證；步驟5，預(yù)測(cè)油井產(chǎn)量。但是現(xiàn)有深度學(xué)習(xí)方法僅依靠數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)提取各生產(chǎn)參數(shù)和產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行建模，沒(méi)有考慮儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)和物理學(xué)公式的影響，這就造成在利用深度學(xué)習(xí)模型進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測(cè)的過(guò)程中存在兩個(gè)問(wèn)題，一是采集到的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確或者存在噪聲，導(dǎo)致模型擬合程度差，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率較低；二是不同油井的產(chǎn)量預(yù)測(cè)可能具有不同的解釋方式，導(dǎo)致產(chǎn)量預(yù)測(cè)的應(yīng)用存在較大的不確定性。 發(fā)明內(nèi)容 [0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)提供一種精度高、速度快的基于可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的管網(wǎng)停開(kāi)井產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法。 [0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： [0007] 一種基于可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的管網(wǎng)停開(kāi)井產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法，具體步驟如下： [0008] S1、采集原油生產(chǎn)區(qū)停開(kāi)井前后一段時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)模型的樣本數(shù)據(jù)集，并對(duì)樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理后劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集； [0009] S2、根據(jù)原油生產(chǎn)區(qū)的集輸管網(wǎng)中所有管道的管道屬性，分析同一管道上下游所有節(jié)點(diǎn)的回壓、溫度、流速、流量數(shù)據(jù)與管道屬性的關(guān)聯(lián)關(guān)系，得到適用于實(shí)際采油集輸管網(wǎng)的儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)，并對(duì)儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)進(jìn)行表征得到儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)表征體系； [0010] S3、結(jié)合原油生產(chǎn)區(qū)的集輸管網(wǎng)拓?fù)鋱D，將集輸管網(wǎng)拓?fù)鋱D中的單井、井組、中心平臺(tái)作為節(jié)點(diǎn)，管道連接關(guān)系作為邊，構(gòu)建深度網(wǎng)絡(luò)框架，并建立節(jié)點(diǎn)向量和邊向量表示； [0011] S4、根據(jù)步驟S3構(gòu)建的深度網(wǎng)絡(luò)框架，融合步驟S2儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)的表征結(jié)果，通過(guò)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計(jì)算機(jī)制，完善網(wǎng)絡(luò)迭代更新方法，構(gòu)建可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)模型； [0012] S5、設(shè)置步驟S4得到的可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)模型的模型參數(shù)，并采用訓(xùn)練集對(duì)設(shè)置好參數(shù)的可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練過(guò)程中，不斷通過(guò)儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)計(jì)算管網(wǎng)各處的壓力、溫度和產(chǎn)量，分析每次迭代時(shí)的變化趨勢(shì)，直到模型訓(xùn)練結(jié)束，根據(jù)每一次迭代預(yù)測(cè)的總產(chǎn)量值和中心平臺(tái)的壓力值，得到模型自由參數(shù)的最優(yōu)權(quán)重； [0013] S6、基于步驟S5得到的最優(yōu)權(quán)重，使用決定系數(shù)、平均絕對(duì)誤差、平均絕對(duì)百分比誤差、均方根誤差和希爾不等系數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)； [0014] S7、結(jié)合步驟S6中的評(píng)價(jià)結(jié)果，將集輸管網(wǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)輸入可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到停開(kāi)井集輸管網(wǎng)中各井口產(chǎn)量的預(yù)測(cè)結(jié)果。 [0015] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案，步驟S1所述實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括采集時(shí)間、井號(hào)、油壓、回壓、套壓、溫度、耗電量、三相電流、三相電壓和日產(chǎn)液量，其中日產(chǎn)液量為原油生產(chǎn)區(qū)內(nèi)所有單井當(dāng)日的總產(chǎn)液量，通過(guò)讀取安裝在原油生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的油井井口的流量計(jì)得到；油壓、回壓、套壓、溫度、耗電量、三相電流、三相電壓利用安裝在原油生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的傳感器獲取。 [0016] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案，步驟S1所述對(duì)樣本數(shù)據(jù)集預(yù)處理包括重復(fù)數(shù)據(jù)清洗、缺失數(shù)據(jù)處理和噪聲數(shù)據(jù)清洗，其中重復(fù)數(shù)據(jù)清洗是對(duì)數(shù)據(jù)集中相似重復(fù)記錄的屬性及產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，運(yùn)用排列合并的清洗思想去重；缺失數(shù)據(jù)處理解決實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)中由于傳感器損壞或數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍驅(qū)е聰?shù)據(jù)缺失的問(wèn)題，通過(guò)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)原油生產(chǎn)區(qū)停開(kāi)井前后一段時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)行刪除或補(bǔ)全；噪聲數(shù)據(jù)清洗是通過(guò)正態(tài)分布公式 ，將 落在 外的數(shù)據(jù)作為噪聲數(shù)

1.一種基于可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)的管網(wǎng)停開(kāi)井產(chǎn)量預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟： S1、采集原油生產(chǎn)區(qū)停開(kāi)井前后一段時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)作為可計(jì)算語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)模型的樣本數(shù)據(jù)集，并對(duì)樣本數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)處理后劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；其中對(duì)樣本數(shù)據(jù)集的預(yù)處理過(guò)程包括重復(fù)數(shù)據(jù)清洗、缺失數(shù)據(jù)處理和噪聲數(shù)據(jù)清洗，其中重復(fù)數(shù)據(jù)清洗是對(duì)數(shù)據(jù)集中相似重復(fù)記錄的屬性及產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，運(yùn)用排列合并的清洗思想去重；缺失數(shù)據(jù)處理解決實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)中由于傳感器損壞或數(shù)據(jù)傳輸?shù)仍驅(qū)е聰?shù)據(jù)缺失的問(wèn)題，通過(guò)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)情況，對(duì)原油生產(chǎn)區(qū)停開(kāi)井前后一段時(shí)間內(nèi)的生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行分析，進(jìn)行刪除或補(bǔ)全；噪聲數(shù)據(jù)清洗是通過(guò)正態(tài)分布公式 ，將 落在 外的數(shù)據(jù)作為噪聲數(shù)據(jù)并刪除，其中 是數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)，是標(biāo)準(zhǔn)差，是平 均值； S2、根據(jù)原油生產(chǎn)區(qū)的集輸管網(wǎng)中所有管道的管道屬性，分析同一管道上下游所有節(jié)點(diǎn)的回壓、溫度、流速、流量數(shù)據(jù)與管道屬性的關(guān)聯(lián)關(guān)系，得到適用于實(shí)際采油集輸管網(wǎng)的儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)，并對(duì)儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)進(jìn)行表征得到儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)表征體系；所述管道屬性包括管道長(zhǎng)度、管道內(nèi)徑和內(nèi)壁粗糙度；儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)包括確定管徑，流速、流量和管徑之間的關(guān)系，雷諾數(shù)和摩擦系數(shù)的關(guān)系，管壁粗糙度的計(jì)算，管道壓力降和管道屬性的關(guān)系，對(duì)儲(chǔ)運(yùn)機(jī)理知識(shí)進(jìn)行表征的結(jié)果為： 管徑計(jì)算公式： ，其中 是管道直徑，單位為mm； 是流體 3 體積流量，單位為m/h；是流體平均流速，單位為m/s； 是流體質(zhì)量流量，單位為kg/h；是 3 流體密度，單位為kg/m； 雷諾數(shù)計(jì)算公式： ，其中 是雷諾數(shù)，無(wú)量綱； 是流體平均流速，單位為m/s；是管道內(nèi)直徑，單位為mm；是流體粘度，單位為mPa·s； 是 3 3 流體質(zhì)量流量，單位為kg/h；是流體體積流量，單位為m /h；是流體密度，單位為kg/m ；摩擦系數(shù)計(jì)算公式： ，其中 是摩擦系數(shù)，無(wú)量綱， 是雷諾 數(shù)，無(wú)量綱； 管壁粗糙度計(jì)算公式： ，其中 是絕對(duì)粗糙度， ，是管壁 粗糙度； 管道壓力降計(jì)算公式： ，其中 是一段管道的壓力降，單位為kPa； 、 分別是管道始端和終端的高度，單位為m； 、 分別是管道始端和終端的流體速度，單位為m/s；是流體平均流速，單位為m/s；是流體密度， 3 單位為kg/m ；是摩擦系數(shù)，無(wú)量綱；、 分別是管道長(zhǎng)度以及閥門管件的當(dāng)量長(zhǎng)度，單位為m；是管道內(nèi)直徑，單位為m；