本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)分析，特別涉及一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法。

背景技術(shù)：

1、天然氣對(duì)人們的日常生活影響越來(lái)越大，基本上城市的家庭都采用天然氣系統(tǒng)，因此對(duì)天然氣的需求量增大，對(duì)天然氣的開(kāi)采提出了更高的要求。

2、現(xiàn)在，天然氣開(kāi)采時(shí)一般采用自噴方式。但因?yàn)椴蓺饩畨毫σ话爿^高以及天然氣屬于易燃易爆氣體，對(duì)采氣井口裝置的承壓能力和密封性能比對(duì)采油井口裝置的要求要高的多，因此對(duì)采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)控診斷尤為重要。

3、不同工況下采氣井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)波動(dòng)范圍較大，若只對(duì)數(shù)據(jù)做異常偏離、計(jì)算方差、標(biāo)準(zhǔn)差，無(wú)法精準(zhǔn)識(shí)別是因?yàn)檎嬲惓?dǎo)致還是工況切換導(dǎo)致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法識(shí)別異常數(shù)據(jù)的具體來(lái)源的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，先對(duì)采氣井的工況進(jìn)行識(shí)別，然后對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行診斷，從而確定異常數(shù)據(jù)的來(lái)源。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

3、一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，具體包括以下步驟：

4、s1：從服務(wù)器獲取天然氣采氣井不同工況下的歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并確定對(duì)應(yīng)的第一指標(biāo)范圍和第二指標(biāo)范圍；

5、s2：實(shí)時(shí)獲取天然氣采氣井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；

6、s3：采用em算法對(duì)預(yù)處理后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行均值和方差計(jì)算得到計(jì)算結(jié)果，再將計(jì)算結(jié)果分別和第一指標(biāo)范圍、第二指標(biāo)范圍比對(duì)，確定對(duì)應(yīng)的工況；

7、s4：根據(jù)預(yù)處理后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)工況的指標(biāo)計(jì)算平均絕對(duì)誤差值，判斷工作狀態(tài)。

8、優(yōu)選地，所述s1包括：

9、s1-1：從服務(wù)器獲取天然氣采氣井不同工況下的歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，工況包括開(kāi)井和關(guān)井；

10、s1-2：分別去除不同工況下歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的異常值得到第一歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和第二歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，再分別根據(jù)第一歷史數(shù)據(jù)庫(kù)和第二歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中最大值和最小值確定對(duì)應(yīng)的第一指標(biāo)范圍和第二指標(biāo)范圍。

11、優(yōu)選地，所述s1-1中，歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括油壓、套壓、瞬時(shí)流量、輸氣壓力。

12、優(yōu)選地，所述s1-2中，歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的異常值的去除方法包括：

13、a、過(guò)濾法：

14、先將歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)中特征數(shù)據(jù)離散化，按照發(fā)散性或者相關(guān)性對(duì)各個(gè)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)分，計(jì)算方差，移除小于方差閾值的特征數(shù)據(jù)；

15、b、遞歸特征消除法：

16、首先對(duì)歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)中每個(gè)特征數(shù)據(jù)設(shè)置對(duì)應(yīng)的權(quán)重，之后輸入數(shù)據(jù)篩選模型進(jìn)行訓(xùn)練，去除最小絕對(duì)值權(quán)重對(duì)應(yīng)的特征數(shù)據(jù)，直到剩余特征數(shù)據(jù)的數(shù)量達(dá)到預(yù)設(shè)數(shù)量。

17、優(yōu)選地，所述s2中，采用滑動(dòng)平均濾波法對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

18、優(yōu)選地，所述s3中，若計(jì)算結(jié)果位于第一指標(biāo)范圍內(nèi)，則采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)處于開(kāi)井工況；若計(jì)算結(jié)果位于第二指標(biāo)范圍內(nèi)，則采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)處于關(guān)井工況。

19、優(yōu)選地，所述s4中，平均絕對(duì)誤差值的計(jì)算公式為：

20、

21、公式(1)中，mae表示平均絕對(duì)誤差值；yi表示第i個(gè)實(shí)際值；fi表示第i個(gè)指標(biāo)；m表示指標(biāo)的數(shù)量。

22、優(yōu)選地，還包括s5：

23、當(dāng)平均絕對(duì)誤差值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，發(fā)出報(bào)警提示，并通知相應(yīng)的操作人員。

24、本發(fā)明還提供一種存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法的步驟。

25、綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

26、本發(fā)明首先對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，確定所屬工況；再根據(jù)工況對(duì)應(yīng)的指標(biāo)判斷數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)異常，若異常則發(fā)出報(bào)警提示，從而判斷異常數(shù)據(jù)是來(lái)源于何種工況，對(duì)后面的數(shù)據(jù)分析起到指導(dǎo)作用，提高分析的精度。

技術(shù)特征：

1.一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，其特征在于，所述s1包括：

3.如權(quán)利要求2所述的一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，其特征在于，所述s1-1中，歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)包括油壓、套壓、瞬時(shí)流量、輸氣壓力。

4.如權(quán)利要求2所述的一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，其特征在于，所述s1-2中，歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)中的異常值的去除方法包括：

5.如權(quán)利要求1所述的一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，其特征在于，所述s2中，采用滑動(dòng)平均濾波法對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理。

6.如權(quán)利要求1所述的一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，其特征在于，所述s3中，若計(jì)算結(jié)果位于第一指標(biāo)范圍內(nèi)，則采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)處于開(kāi)井工況；若計(jì)算結(jié)果位于第二指標(biāo)范圍內(nèi)，則采集的生產(chǎn)數(shù)據(jù)處于關(guān)井工況。

7.如權(quán)利要求1所述的一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，其特征在于，所述s4中，平均絕對(duì)誤差值的計(jì)算公式為：

8.如權(quán)利要求1所述的一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，其特征在于，還包括s5：

9.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一所述的一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)一種用于天然氣采氣井生產(chǎn)數(shù)據(jù)異常的診斷方法，具體包括以下步驟：S1：從服務(wù)器獲取天然氣采氣井不同工況下的歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，并確定對(duì)應(yīng)的第一指標(biāo)范圍和第二指標(biāo)范圍；S2：實(shí)時(shí)獲取天然氣采氣井的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理；S3：采用EM算法對(duì)預(yù)處理后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行均值和方差計(jì)算得到計(jì)算結(jié)果，再將計(jì)算結(jié)果分別和第一指標(biāo)范圍、第二指標(biāo)范圍比對(duì)，確定對(duì)應(yīng)的工況；S4：根據(jù)預(yù)處理后的生產(chǎn)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)工況的指標(biāo)計(jì)算平均絕對(duì)誤差值，判斷工作狀態(tài)。

技術(shù)研發(fā)人員：胡璐瑤,胡德芬,冉豐華,任玉清,蒲艷玲,任洪偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)石油天然氣股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19