钻井顶部驱动装置结构复杂、故障类型多样,现有的故障树分析法和专家系统难以有效应对复杂多变的现场情况。为此,利用知识图谱在结构化与非结构化信息融合、故障模式关联分析以及先验知识传递方面的优势,提出了一种基于知识图谱的钻井...钻井顶部驱动装置结构复杂、故障类型多样,现有的故障树分析法和专家系统难以有效应对复杂多变的现场情况。为此,利用知识图谱在结构化与非结构化信息融合、故障模式关联分析以及先验知识传递方面的优势,提出了一种基于知识图谱的钻井顶部驱动装置故障诊断方法,利用以Transformer为基础的双向编码器模型(Bidirectional Encoder Representations from Transformers,BERT)构建了混合神经网络模型BERT-BiLSTM-CRF与BERT-BiLSTM-Attention,分别实现了顶驱故障文本数据的命名实体识别和关系抽取,并通过相似度计算,实现了故障知识的有效融合和智能问答,最终构建了顶部驱动装置故障诊断方法。研究结果表明:①在故障实体识别任务上,BERT-BiLSTM-CRF模型的精确度达到95.49%,能够有效识别故障文本中的信息实体;②在故障关系抽取上,BERT-BiLSTM-Attention模型的精确度达到93.61%,实现了知识图谱关系边的正确建立;③开发的问答系统实现了知识图谱的智能应用,其在多个不同类型问题上的回答准确率超过了90%,能够满足现场使用需求。结论认为,基于知识图谱的故障诊断方法能够有效利用顶部驱动装置的先验知识,实现故障的快速定位与智能诊断,具备良好的应用前景。展开更多
我国煤层渗透率低且地质条件复杂,采用常规油气储层改造的开发方式难度大、技术适应性差。近年来,基于应力释放的煤层气改造新方法“煤层气水平井水力喷射造穴”很好地解决了这一技术瓶颈问题,但是造穴卸压—增渗的作用机制及其主控地...我国煤层渗透率低且地质条件复杂,采用常规油气储层改造的开发方式难度大、技术适应性差。近年来,基于应力释放的煤层气改造新方法“煤层气水平井水力喷射造穴”很好地解决了这一技术瓶颈问题,但是造穴卸压—增渗的作用机制及其主控地质因素尚不明晰。为此,考虑了煤岩层理和天然裂隙的影响,采用有限元—离散元耦合方法(Finite-Discrete Element Method,FDEM)建立了煤层气水平井扇形洞穴完井数值模型,探究了造穴后岩体的应力演化历程和储层的卸压—增渗机制,并对比分析了不同储层参数(孔隙压缩系数、储层强度、弱面强度和地应力场)对应力释放的影响规律。研究结果表明:(1)围岩演化过程为造穴后岩体收缩,储层发生应力重构,围岩强度逐渐降低,岩体内部发生新生裂隙萌生和原生裂隙扩展,形成开挖损伤区和应力释放区;(2)参数敏感性分析表明孔隙压缩系数是决定造穴完井储层适应性的关键,弱面强度、储层强度和地应力场分布决定了围岩的应力演化模式和裂缝扩展形态;(3)造穴卸压后储层增渗机制为穴周裂缝提升导流能力,储层应力释放提升基质渗透率。结论认为,模型首次综合考虑了地层特点、造穴过程和煤岩裂隙的影响,研究结果揭示了煤层造穴后的应力演化过程及其卸压、增渗作用机制,深化了对煤层气水平井洞穴完井增产机理的认识,对我国煤层储层改造具有重要的工程参考价值。展开更多
文摘钻井顶部驱动装置结构复杂、故障类型多样,现有的故障树分析法和专家系统难以有效应对复杂多变的现场情况。为此,利用知识图谱在结构化与非结构化信息融合、故障模式关联分析以及先验知识传递方面的优势,提出了一种基于知识图谱的钻井顶部驱动装置故障诊断方法,利用以Transformer为基础的双向编码器模型(Bidirectional Encoder Representations from Transformers,BERT)构建了混合神经网络模型BERT-BiLSTM-CRF与BERT-BiLSTM-Attention,分别实现了顶驱故障文本数据的命名实体识别和关系抽取,并通过相似度计算,实现了故障知识的有效融合和智能问答,最终构建了顶部驱动装置故障诊断方法。研究结果表明:①在故障实体识别任务上,BERT-BiLSTM-CRF模型的精确度达到95.49%,能够有效识别故障文本中的信息实体;②在故障关系抽取上,BERT-BiLSTM-Attention模型的精确度达到93.61%,实现了知识图谱关系边的正确建立;③开发的问答系统实现了知识图谱的智能应用,其在多个不同类型问题上的回答准确率超过了90%,能够满足现场使用需求。结论认为,基于知识图谱的故障诊断方法能够有效利用顶部驱动装置的先验知识,实现故障的快速定位与智能诊断,具备良好的应用前景。
文摘我国煤层渗透率低且地质条件复杂,采用常规油气储层改造的开发方式难度大、技术适应性差。近年来,基于应力释放的煤层气改造新方法“煤层气水平井水力喷射造穴”很好地解决了这一技术瓶颈问题,但是造穴卸压—增渗的作用机制及其主控地质因素尚不明晰。为此,考虑了煤岩层理和天然裂隙的影响,采用有限元—离散元耦合方法(Finite-Discrete Element Method,FDEM)建立了煤层气水平井扇形洞穴完井数值模型,探究了造穴后岩体的应力演化历程和储层的卸压—增渗机制,并对比分析了不同储层参数(孔隙压缩系数、储层强度、弱面强度和地应力场)对应力释放的影响规律。研究结果表明:(1)围岩演化过程为造穴后岩体收缩,储层发生应力重构,围岩强度逐渐降低,岩体内部发生新生裂隙萌生和原生裂隙扩展,形成开挖损伤区和应力释放区;(2)参数敏感性分析表明孔隙压缩系数是决定造穴完井储层适应性的关键,弱面强度、储层强度和地应力场分布决定了围岩的应力演化模式和裂缝扩展形态;(3)造穴卸压后储层增渗机制为穴周裂缝提升导流能力,储层应力释放提升基质渗透率。结论认为,模型首次综合考虑了地层特点、造穴过程和煤岩裂隙的影响,研究结果揭示了煤层造穴后的应力演化过程及其卸压、增渗作用机制,深化了对煤层气水平井洞穴完井增产机理的认识,对我国煤层储层改造具有重要的工程参考价值。
