【摘要】：隨著我國工業(yè)化水平的不斷提高以及進(jìn)程的加快,經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對能源的需求量越來越大。在可持續(xù)發(fā)展大背景的要求下,環(huán)保清潔的能源越來越受到國家的重視。煤層氣作為一種新型環(huán)保能源,在我國的能源結(jié)構(gòu)中占有極其重要的地位。隨著煤層氣開采規(guī)模的日益擴(kuò)大,煤層氣井的安全生產(chǎn)顯得尤其重要。我們希望在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能夠做出快速、準(zhǔn)確的診斷,將故障遏制在萌芽狀態(tài),降低故障發(fā)生的可能性,減少故障造成的設(shè)備等方面的損失,更希望在故障發(fā)生之前對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)做出預(yù)判,幫助現(xiàn)場工作人員動(dòng)態(tài)調(diào)整生產(chǎn)過程。煤層氣單井是煤層氣傳輸系統(tǒng)的基本單元,對煤層氣生產(chǎn)至關(guān)重要,因此本文主要涉及對煤層氣單井的研究。傳統(tǒng)的輪詢排查費(fèi)時(shí)費(fèi)力,效率低,因此研究一種有效的故障診斷算法尤其重要。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際勘查發(fā)現(xiàn)當(dāng)煤層氣單井排采過程中發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)參數(shù)會有一定的趨勢變化,這也是我們做故障診斷的主要依據(jù)。各排采參數(shù)之間存在一定的相關(guān)性即各參數(shù)不是相互獨(dú)立的,它們之間是相互影響,相互制約的關(guān)系。因此傳統(tǒng)的基于原始數(shù)據(jù)的分類算法諸如支持向量機(jī),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類算法等,就無法有效應(yīng)用于煤層氣井的故障診斷。各煤層氣井的分布區(qū)域廣泛且各井所處的地域條件也有所不同,即單井排采系統(tǒng)的排采過程會受到多種因素的影響。這些因素中既有己知的,也有未知的,這就使得各排采系統(tǒng)有一定的灰色性,即單井排采過程處于一個(gè)灰色過程,各排采參數(shù)的變化也是一個(gè)灰色的過程�；诿簩託馀挪上到y(tǒng)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題,本文提出一種基于灰色系統(tǒng)理論與時(shí)間序列理論的參數(shù)預(yù)測與故障診斷方法。首先利用灰色系統(tǒng)理論的GM(1,1)模型對各排采參數(shù)的時(shí)間序列建立灰色系統(tǒng)模型,進(jìn)而提取各參數(shù)序列的趨勢項(xiàng)。為了提高模型的預(yù)測精度,本文提出利用AR時(shí)間序列模型來對各參數(shù)序列的殘差序列建立時(shí)間序列模型。將GM(1,1)趨勢項(xiàng)模型與殘差序列的AR模型相結(jié)合作為各參數(shù)序列的組合模型,來實(shí)現(xiàn)參數(shù)預(yù)測與故障診斷。本文的創(chuàng)新之處在于提出利用多參數(shù)時(shí)間序列趨勢分析相結(jié)合的方法對系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,利用模型特征量的典型特征參數(shù)進(jìn)行故障診斷。仿真結(jié)果表明,該方法具有較好的實(shí)用性,可以有效應(yīng)用于煤層氣排采過程的故障診斷,具有良好的預(yù)測和診斷效果。
【圖文】：

不僅造成資源浪費(fèi)，而且直接排放到大氣中造成的溫室效應(yīng)也很嚴(yán)重。如逡逑能夠?qū)⒚簩託庀扔诓擅哼^程加以提前^u采，不僅具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且對后續(xù)的逡逑炭開采也有安全效應(yīng)。從近些年我國的能源需求方面來說，天然氣的對外依存量越來逡逑大，下圖為我國近些年的天然氣對外依存量示意圖。逡逑

雖然我國從國外進(jìn)口的天然氣量逐年增加，但就我國目前的能源利用現(xiàn)狀來說，與逡逑界上較發(fā)達(dá)的國家相比，我國的能源消費(fèi)主要依賴于傳統(tǒng)的化石燃料－煤炭和石油。逡逑據(jù)國家能源局的官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，，２０１３年我國的一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)如下圖所示。逡逑
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE37;TP277

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 劉衛(wèi)華;廖瑞金;楊麗君;;基于點(diǎn)密度加權(quán)核模糊聚類的變壓器故障診斷方法[J];電力自動(dòng)化設(shè)備;2012年06期

2 劉思峰;灰色系統(tǒng)理論的產(chǎn)生與發(fā)展[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2004年02期

本文編號：2542804