基于自适应遗传算法改进的BP神经网络卡钻事故预测

由地质环境、作业人员技术水平和钻井技术限制引起的卡钻事故,严重影响钻井作业的效率,给石油生产单位带来巨大的经济损失。理论上,BP神经网络对卡钻事故的预测具有良好的效果,但是传统的BP神经网络模型有易陷入局部极小值而导致模型失效的风险。文中根据西北某地区钻井历史数据,筛选影响卡钻发生的输入参数,建立了一种BP神经网络卡钻预测模型。利用遗传算法对BP神经网络的权值和阈值进行寻优操作,提高了模型的稳定性和预测能力。同时为解决遗传算法易陷入局部最优的缺陷,设计了具有自适应交叉概率和自适应变异概率的遗传优化算法。通过寻优运算,将得到的最优权值阈值代入BP神经网络卡钻预测模型,训练后得到一种基于自适应遗传算法改进的BP神经网络卡钻事故预测模型。经实验验证,模型较未优化前具有更高的准确度和泛化能力,能够实现对卡钻事故的良好预测,对提高钻时、确保井身质量和保护作业人员人身安全具有指导意义。