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多源信息融合约束下的工作面电磁波CT探测智能反演方法
被引量:
5
1
作者
郭昌放
武祥
+3 位作者
杨真
陈一鼎
马留柱
马中原
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3623-3635,共13页
为满足煤矿工作面智能精准开采对地质异常分布精准感知的需求,进一步提高工作面电磁波CT反演的精准性,提出了多源先验信息约束下的电磁波CT智能反演模型。在对工作面电磁波CT反演稀疏矩阵方程进行泛函优化转换的基础上,分析了基本遗传算...
为满足煤矿工作面智能精准开采对地质异常分布精准感知的需求,进一步提高工作面电磁波CT反演的精准性,提出了多源先验信息约束下的电磁波CT智能反演模型。在对工作面电磁波CT反演稀疏矩阵方程进行泛函优化转换的基础上,分析了基本遗传算法(Single Genetic Algorithm,SGA)的寻优进化机理,探讨了不同遗传参数对SGA智能算法搜索优化性能的影响,设计了基于多种群自适应遗传算法(Multi-population Adaptive Genetic Algorithm,MAGA)的工作面地质异常电磁波CT反演目标函数求解机制。除此之外,提出了范围约束、就近约束和平均值约束3种约束模型,将生产过程中揭露的巷探、钻探及回采等多源先验地质信息作为约束条件,不断调整地质异常反演目标函数搜索的进化方向,最终形成了基于MAGA智能算法和多源先验信息约束的电磁波CT反演模型,并通过数值模拟和工程实例进行了测试和验证。试验结果表明:MAGA智能算法能够充分结合多种群协同进化和遗传参数自适应调节策略,相比于单一的遗传算法具有更高的全局及局部搜索准确性和稳定性;随着外部约束数据的增加,基于平均值约束的MAGA智能算法能够获得更优的电磁波CT反演目标函数收敛结果。以山西大同矿区8208工作面内电磁波CT地质异常反演和解释为例对所建模型进行检验,预测结果与实际揭露结果基本一致,进一步验证了多源信息约束下的智能反演方法在工程实践应用中的可靠性,为工作面内地质异常的精准反演和预测提供了一种新的思路和方法。
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关键词
地质异常精准感知
电磁波CT反演
目标函数
多种群自适应遗传算法
多源数据约束
下载PDF
职称材料
深部地层智能压井多解性分析与优化策略
2
作者
王志远
梁沛智
+3 位作者
陈科杉
仉志
张剑波
孙宝江
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期136-145,共10页
开发深部地层油气资源时普遍存在地质条件复杂、钻井周期长和井筒压力控制困难等问题,采用智能压井方法结合多源实时信息反馈,可实现井筒内气液分布状态和压力变化规律的实时预测与更新,但不同修正系数组合可能得到相同的压力计算结果,...
开发深部地层油气资源时普遍存在地质条件复杂、钻井周期长和井筒压力控制困难等问题,采用智能压井方法结合多源实时信息反馈,可实现井筒内气液分布状态和压力变化规律的实时预测与更新,但不同修正系数组合可能得到相同的压力计算结果,导致模型存在多解性难题。为此,分析了不同历史时间节点解空间形态的演变规律,揭示了模型多解性的本质源于少量数据约束下模型训练的不完善性;并对应建立了基于实时信息序列的模型全局训练优化方法及动态随机种群训练优化方法,测试了其对于模型全局最优解的搜索能力及适用条件。测试结果表明,全局训练优化方法在压井初期能够实现精准调控,但计算耗时较长;而动态随机种群训练优化方法在压井初期与预期值略有差异,但计算耗时较少。根据可用计算资源情况选择合适的训练优化方法,可实现多源实时数据约束下模型关于井筒气液流动规律的深度学习。
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关键词
深部地层
智能压井方法
模型多解性
多源
实时
数据
约束
训练优化方法
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职称材料
题名
多源信息融合约束下的工作面电磁波CT探测智能反演方法
被引量:
5
1
作者
郭昌放
武祥
杨真
陈一鼎
马留柱
马中原
机构
中国矿业大学人工智能研究院
中国矿业大学矿业工程学院
昆明煤炭科学研究所
中煤科工集团西安研究院有限公司
中国矿业大学(北京)能源与矿业工程学院
出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期3623-3635,共13页
基金
中央高校基本科研业务费项目-青年科技基金资助项目(2021QN1062)。
文摘
为满足煤矿工作面智能精准开采对地质异常分布精准感知的需求,进一步提高工作面电磁波CT反演的精准性,提出了多源先验信息约束下的电磁波CT智能反演模型。在对工作面电磁波CT反演稀疏矩阵方程进行泛函优化转换的基础上,分析了基本遗传算法(Single Genetic Algorithm,SGA)的寻优进化机理,探讨了不同遗传参数对SGA智能算法搜索优化性能的影响,设计了基于多种群自适应遗传算法(Multi-population Adaptive Genetic Algorithm,MAGA)的工作面地质异常电磁波CT反演目标函数求解机制。除此之外,提出了范围约束、就近约束和平均值约束3种约束模型,将生产过程中揭露的巷探、钻探及回采等多源先验地质信息作为约束条件,不断调整地质异常反演目标函数搜索的进化方向,最终形成了基于MAGA智能算法和多源先验信息约束的电磁波CT反演模型,并通过数值模拟和工程实例进行了测试和验证。试验结果表明:MAGA智能算法能够充分结合多种群协同进化和遗传参数自适应调节策略,相比于单一的遗传算法具有更高的全局及局部搜索准确性和稳定性;随着外部约束数据的增加,基于平均值约束的MAGA智能算法能够获得更优的电磁波CT反演目标函数收敛结果。以山西大同矿区8208工作面内电磁波CT地质异常反演和解释为例对所建模型进行检验,预测结果与实际揭露结果基本一致,进一步验证了多源信息约束下的智能反演方法在工程实践应用中的可靠性,为工作面内地质异常的精准反演和预测提供了一种新的思路和方法。
关键词
地质异常精准感知
电磁波CT反演
目标函数
多种群自适应遗传算法
多源数据约束
Keywords
accurate perception of geological anomalies
electromagnetic computerized tomography
objective function
multi-population adaptive genetic algorithm
constraint of multi-source data
分类号
P631.3 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
深部地层智能压井多解性分析与优化策略
2
作者
王志远
梁沛智
陈科杉
仉志
张剑波
孙宝江
机构
中国石油大学(华东)石油工程学院
出处
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期136-145,共10页
基金
国家自然科学基金基础科学中心项目“超深特深层油气钻采流动调控”(编号:52288101)
山东省重点研发计划项目“深水复杂钻井多相流动模拟关键技术与监测装备”(编号:2022CXGC020407)
国家自然科学基金联合基金重点项目“深水控压钻完井地层–井筒多场耦合机理与压力调控”(编号:U21B2069)联合资助。
文摘
开发深部地层油气资源时普遍存在地质条件复杂、钻井周期长和井筒压力控制困难等问题,采用智能压井方法结合多源实时信息反馈,可实现井筒内气液分布状态和压力变化规律的实时预测与更新,但不同修正系数组合可能得到相同的压力计算结果,导致模型存在多解性难题。为此,分析了不同历史时间节点解空间形态的演变规律,揭示了模型多解性的本质源于少量数据约束下模型训练的不完善性;并对应建立了基于实时信息序列的模型全局训练优化方法及动态随机种群训练优化方法,测试了其对于模型全局最优解的搜索能力及适用条件。测试结果表明,全局训练优化方法在压井初期能够实现精准调控,但计算耗时较长;而动态随机种群训练优化方法在压井初期与预期值略有差异,但计算耗时较少。根据可用计算资源情况选择合适的训练优化方法,可实现多源实时数据约束下模型关于井筒气液流动规律的深度学习。
关键词
深部地层
智能压井方法
模型多解性
多源
实时
数据
约束
训练优化方法
Keywords
deep formation
intelligent well killing method
model multi-solution
multi-source real-time data constraints
training optimization method
分类号
TE21 [石油与天然气工程—油气井工程]
TE283 [石油与天然气工程—油气井工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
多源信息融合约束下的工作面电磁波CT探测智能反演方法
郭昌放
武祥
杨真
陈一鼎
马留柱
马中原
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
下载PDF
职称材料
2
深部地层智能压井多解性分析与优化策略
王志远
梁沛智
陈科杉
仉志
张剑波
孙宝江
《石油钻探技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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