[发明专利]一种基于模糊判断的水合物钻采风险智能判断方法

说明书

本发明公开了一种基于模糊判断的水合物钻采风险智能判断方法，包括以下步骤：首先，对水合物钻采过程中的监测参数自顶向下划分层：目标层、主评估因子层、次评估因子层；其次，计算各个主评估因子及其包含的各个次评估因子的相对权重值；然后，将主评估因子的相对权重值分别与次评估因子的相对权重值串联，得到次评估因子整体权重值；重复上述步骤；最后，将每种风险的各个次评估因子整体权重值构造成列向量，从而得到水合物钻采风险综合判断权重矩阵，结合监测参数变化向量对水合物钻采过程中的风险进行判断。本发明原理可靠，在水合物钻采过程中发生风险时，能够快速、准确地实现风险类型判断、报警等功能，保障水合物钻采施工安全进行。

技术领域

本发明涉及天然气水合物钻采风险智能判断研究技术领域，特别是一种基于模糊判断的水合物钻采风险智能判断方法。

背景技术

天然气水合物是由水和天然气在高压低温环境下生成的非化学计量性笼状晶体物质，是一种高密度、高热值的非常规能源，主要分布于海洋及陆地永久冻土带沉积物中，其中海洋天然气水合资源量约为陆地冻土带的一百倍，海洋天然气水合物的开采备受关注，天然气水合物被普遍认为将是21世纪最有潜力的接替能源，同时也是目前尚未开发的储量最大的一种新能源。

面对如此巨大的资源量，天然气水合物藏的钻井安全问题成为制约天然气水合物钻采技术发展的一项重大难题，水合物钻采过程中常面临地层产气、井壁失稳、产水合物、钻柱断裂、产H₂S、卡钻、钻头泥包及钻具刺漏8种风险。常规油气藏钻井过程中已建立了基本的风险监测与判断的基本方法，但也并不完善。对于天然气水合物钻采过程中的风险判断方法目前并未有学者建立，为了保障天然气水合物开采的安全、高效进行，迫切需要建立天然气水合物随钻风险智能判断方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于模糊判断的水合物钻采风险智能判断方法，该方法原理可靠，操作简便，在水合物钻采过程中发生风险时，能够快速、准确地实现风险类型判断、报警等功能，实时监测水合物钻采施工作业过程，保障水合物钻采施工安全进行，填补了水合物钻采过程中风险智能判断方法的空白。

为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。

首先，利用模糊层次分析法对水合物钻采过程中的监测参数进行分层结构化处理，自顶向下划分层级，包括目标层(由8种风险构成)、主评估因子层(由监测参数类型构成，一个主评估因子是一种监测参数类型)、次评估因子层(由监测参数构成，一个次评估因子是一种监测参数)；其次，计算各个主评估因子的相对权重值(例如：某一风险发生时，某个主评估因子对风险响应越强列，则这个主评估因子对于这种风险的相对权重也越大，即这个主评估因子的相对权重值越大)；再次，分别计算每个主评估因子所包含的各个次评估因子的相对权重值(例如：某一风险发生时，某个次评估因子对风险响应越强列，则这个次评估因子对于这种风险的相对权重也越大，即这个次评估因子的相对权重值越大)；然后，将每一个主评估因子的相对权重值分别与这个主评估因子所包含的所有次评估因子的相对权重值串联(即将每一个主评估因子的相对权重值分别与这个主评估因子所包含的所有次评估因子的相对权重值相乘)，串联后的次评估因子相对权重值即为次评估因子整体权重值(即这种风险发生时，哪个次评估因子对这种风险的综合响应的强度越大，这个次评估因子整体权重值也越大)；重复上述步骤，计算目标层中其余风险的各个主评估因子的相对权重值、分别计算每个主评估因子所包含的各个次评估因子的相对权重值、次评估因子整体权重值；最后，将每种风险的各个次评估因子整体权重值按相同顺序均构造成列向量，再将构造成的列向量按顺序排列后构造成综合判断权重矩阵即为水合物钻采风险综合判断权重矩阵，结合监测参数变化向量对水合物钻采过程中的风险进行快速、准确、智能判断。

本文中如不特指某种评估因子，均简称评估因子。

一种基于模糊判断的水合物钻采风险智能判断方法，依次包括以下步骤：

步骤1.建立层次结构模型