海上鉆井在油氣勘探開(kāi)發(fā)工作中具有重要的地位,是海上油氣資源高效安全開(kāi)發(fā)的重要手段之一。在海上鉆井中,受鉆井設(shè)計(jì)和施工不當(dāng)?shù)纫蛩赜绊?極有可能造成井噴事故。井噴是海上油氣勘探開(kāi)發(fā)作業(yè)中最嚴(yán)重的事故之一,不僅會(huì)帶來(lái)重大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失,而且還可能造成巨大的環(huán)境災(zāi)難。為了有效的預(yù)防井噴事故的發(fā)生,開(kāi)發(fā)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、反應(yīng)迅速、動(dòng)態(tài)響應(yīng)的海上井噴實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)就顯得尤為重要。因此,開(kāi)展海上井噴實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)研究,對(duì)于確保油氣資源的經(jīng)濟(jì)安全開(kāi)發(fā)具有重要的實(shí)際意義。本文在動(dòng)態(tài)跟蹤國(guó)內(nèi)外對(duì)井噴事故研究的基礎(chǔ)上,通過(guò)分析影響海上安全鉆井的風(fēng)險(xiǎn)因素,基于改進(jìn)的事故樹(shù)分析法,計(jì)算了各風(fēng)險(xiǎn)因素的相對(duì)權(quán)重,確定出引發(fā)井噴的關(guān)鍵因素;根據(jù)海上鉆井關(guān)鍵實(shí)時(shí)參數(shù)的異常變化,建立專家系統(tǒng)與基于Hadoop的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)判別模型,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)作業(yè)過(guò)程中井噴事故的及時(shí)預(yù)判;結(jié)合海上特殊作業(yè)環(huán)境的實(shí)際,設(shè)計(jì)了海上井噴實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的總體架構(gòu),搭建了該系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊(關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素監(jiān)測(cè)模塊、鉆井參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊、事故預(yù)警模塊和事故處理模塊),考慮影響井噴事故的關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素和不同鉆井工況下井噴發(fā)生時(shí)關(guān)鍵參數(shù)的異常變化,提出了趨勢(shì)預(yù)警和實(shí)時(shí)預(yù)警的雙預(yù)警機(jī)制;借助VisualStudio2015開(kāi)發(fā)平臺(tái),基于VB.NET編程語(yǔ)言,開(kāi)發(fā)出海上井噴實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)(由安全登陸模塊、初始設(shè)置模塊、數(shù)據(jù)采集/存儲(chǔ)模塊、判別/預(yù)警模塊和控制模塊五大模塊構(gòu)成),并通過(guò)實(shí)例分析了該系統(tǒng)的可靠性。研究結(jié)果表明:防噴器故障、節(jié)流管匯故障、隔水管破裂等因素對(duì)井噴的發(fā)生具有重要影響,而泥漿密度計(jì)失效、缺少扶正器等因素的影響相對(duì)較小;采用改進(jìn)的事故樹(shù)分析法方法,可減少計(jì)算過(guò)程中的誤差,其結(jié)果更符合實(shí)際;專家系統(tǒng)與基于Hadoop的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)判別模型具有事故判別準(zhǔn)確性高、實(shí)時(shí)性較強(qiáng)的特點(diǎn),可對(duì)獲取的關(guān)鍵作業(yè)參數(shù)進(jìn)行快速處理與分析,能夠給出可靠的判別結(jié)果;所提的雙預(yù)警機(jī)制可實(shí)現(xiàn)對(duì)井噴關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素和鉆井作業(yè)關(guān)鍵參數(shù)的協(xié)同監(jiān)測(cè),且具有實(shí)時(shí)性、可靠性的特點(diǎn);海上井噴實(shí)例的驗(yàn)證結(jié)果表明,所開(kāi)發(fā)的井噴實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)與實(shí)際較為吻合,具有一定的推廣價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TE58
文章目錄
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究的目的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 井噴事故的分析與預(yù)測(cè)
1.2.2 井噴早期監(jiān)測(cè)方法
1.2.3 井噴早期監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
1.3 主要研究?jī)?nèi)容
1.4 研究技術(shù)路線
1.5 創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 確定井噴關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素
2.1 井噴事故樹(shù)分析法
2.1.1 建立井噴事故樹(shù)
2.1.2 布爾代數(shù)在事故樹(shù)分析中的應(yīng)用
2.1.3 求取最小徑集
2.1.4 判斷事件結(jié)構(gòu)重要度
2.2 改進(jìn)事故樹(shù)定量分析
2.2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型
2.2.2 選取標(biāo)度
2.2.3 構(gòu)造判斷矩陣
2.2.4 計(jì)算權(quán)重
2.2.5 權(quán)重的結(jié)合
2.3 井噴關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因子篩選
2.3.1 事故樹(shù)法準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重計(jì)算
2.3.2 事故樹(shù)法指標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重計(jì)算
2.3.3 標(biāo)度層次分析法對(duì)準(zhǔn)則層指標(biāo)權(quán)重計(jì)算
2.3.4 標(biāo)度層次分析法對(duì)指標(biāo)層指標(biāo)權(quán)重計(jì)算
2.3.5 確定海上井噴關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素
2.4 本章小結(jié)
第三章 井噴等鉆井事故判別方法研究與實(shí)現(xiàn)
3.1 井噴監(jiān)測(cè)參數(shù)的選取
3.2 鉆井工況的劃分
3.3 基于專家系統(tǒng)的井噴等鉆井事故識(shí)別方法
3.3.1 知識(shí)庫(kù)的建立
3.3.2 推理機(jī)設(shè)計(jì)
3.4 基于Hadoop的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)判別方法
3.4.1 Hadoop計(jì)算平臺(tái)
3.4.2 貝葉斯判別模型
3.4.3 應(yīng)用貝葉斯判別井噴等鉆井事故及存在的問(wèn)題
3.4.4 基于Hadoop的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)判別實(shí)現(xiàn)
3.5 專家系統(tǒng)與基于Hadoop的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)判別結(jié)合
3.6 本章小結(jié)
第四章 井噴實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)
4.1 監(jiān)控系統(tǒng)功能需求分析
4.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
4.1.2 設(shè)計(jì)原則
4.1.3 系統(tǒng)功能需求
4.2 監(jiān)控系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
4.2.1 系統(tǒng)物理架構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 監(jiān)控系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.3 關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素監(jiān)測(cè)模塊
4.2.4 鉆井參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊
4.2.5 井噴監(jiān)控系統(tǒng)預(yù)警模塊
4.2.6 井噴事故處理模塊
4.3 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)儀器選取
4.3.1 流量傳感器
4.3.2 液位傳感器
4.3.3 密度傳感器
4.3.4 壓力傳感器
4.4 系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)
4.4.1 軟件功能模塊劃分
4.4.2 軟件功能開(kāi)發(fā)
4.5 實(shí)例應(yīng)用
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與建議
5.1 結(jié)論
5.2 建議
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 熊茂華;工業(yè)污水水質(zhì)及排放總量在線實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)[J];化工自動(dòng)化及儀表;2002年06期
2 張培宏,陳武新;油田生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案探討[J];測(cè)繪通報(bào);2004年05期
3 白雪亮;李玉琳;;數(shù)字礦井生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的研究[J];煤礦開(kāi)采;2008年04期
4 王偉強(qiáng);袁紀(jì)武;于學(xué)春;;生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在石油化工企業(yè)中的應(yīng)用[J];廣州化工;2012年18期
5 杜海鳳;計(jì)算機(jī)在高爐實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J];中國(guó)計(jì)量;2000年03期
6 成文虎;李朝雪;;中原油田生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)[J];油氣田地面工程;2008年05期
7 謝國(guó)龍;張立新;曹仁杰;;礦井機(jī)械動(dòng)力部工況實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];煤炭工程;2011年08期
8 張培宏,康高峰;河南油田生產(chǎn)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)[J];石油規(guī)劃設(shè)計(jì);2004年03期
9 陳季琪;陸鷺雪;戴慶成;;合成氨生產(chǎn)過(guò)程漢字微機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)軟件的研制[J];小氮肥設(shè)計(jì)技術(shù);1987年03期
10 王學(xué)水，，杜志平，賈瑞生;空氣壓縮機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)[J];煤礦自動(dòng)化;1995年04期
本文編號(hào)：
1652734
本文鏈接：http://sikaile.net/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/1652734.html
