[发明专利]一种海洋石油油气水生产大数据处理系统

权利要求书

1.一种海洋石油油气水生产大数据处理系统，其特征在于，该系统包括：

数据预处理模块，用于获取海上石油油气水生产的历史大数据以及实际数据，对历史大数据以及实际数据进行统一编号，每个编号下的数据包括至少两个维度的生产数据以及对应的药剂量；所述生产数据为水质参数、开采深度、污水水量、温度和湿度；

数据处理模块，用于对所有编号下每个维度的海上石油油气水的生产数据分别进行聚类得到每个维度下的至少两个簇类；根据每个编号对应的各个维度下的生产数据在对应簇类中的波动程度得到生产数据的服从性指标；

所述服从性指标的获取方法具体为：

对于任意一个编号下任意一个维度的生产数据，在根据每个编号对应的各个维度下的生产数据在对应簇类中的波动程度得到生产数据的服从性指标之前，计算生产数据在该维度下的数据值与生产数据对应的簇类的聚类中心之间的差异，进而根据所述差异与生产数据在对应簇类中的波动程度，得到生产数据的服从性指标；

簇类更新模块，用于根据服从性指标确定每个编号下各个维度的聚类中心的迁移顺序，根据每个编号对应的迁移顺序中相邻两个维度的聚类中心之间的距离和服从性指标得到迁移距离；根据所述迁移顺序和迁移距离对每个编号对应的各个维度下的簇类进行更新，得到优选簇类；

所述根据每个编号对应的迁移顺序中相邻两个维度的聚类中心之间的距离和服从性指标得到迁移距离具体为：

对于任意一个编号下对应的迁移顺序中相邻两个维度，将所述相邻两个维度中服从性指标较大的维度记为第一维度，将所述相邻两个维度中服从性指标较小的维度记为第二维度；计算第二维度的生产数据的服从性指标与第一维度的生产数据的服从性指标之间的比值；获取该编号下，第一维度生产数据所在簇类的聚类中心对应的编号下的第二维度中的生产数据记为特征数据；计算特征数据与该编号下第二维度生产数据所在簇类的聚类中心之间的距离的一半；以所述比值与距离的一半之间的乘积作为该编号下第二维度对应的聚类中心的迁移距离；

数据分析模块，用于根据实际数据对应编号下的海上石油油气水的生产数据所在优选簇类和实际数据对应的编号下的药剂量，得到实际数据对应的药剂量调整量。

2.根据权利要求1所述的一种海洋石油油气水生产大数据处理系统，其特征在于，所述服从性指标的计算公式具体为：

其中，表示编号A下第i个维度的生产数据的服从性指标，表示编号A下第i个维度的生产数据的数据值，表示编号A下第i个维度的生产数据对应簇类的聚类中心的数据值，表示编号A下第i个维度的生产数据对应簇类中包含的所有生产数据的总数量。

3.根据权利要求1所述的一种海洋石油油气水生产大数据处理系统，其特征在于，所述迁移顺序的获取方法具体为：

对于任意一个编号，将该编号下所有维度的生产数据的服从性指标按照设定顺序进行排列，得到排列顺序；所述排列顺序为该编号下各个维度的聚类中心的迁移顺序。

4.根据权利要求3所述的一种海洋石油油气水生产大数据处理系统，其特征在于，所述根据所述迁移顺序和迁移距离对每个编号对应的各个维度下的簇类进行更新，得到优选簇类，具体包括：

对于任意一个编号下的迁移顺序，将迁移顺序中第二个维度的聚类中心向第一个维度对应的聚类中心对应编号下第二个维度中的生产数据，移动对应的迁移距离，获取与移动后的位置距离最近的数据点作为第二个维度新的聚类中心；

将第三个维度的聚类中心向第二个维度新的聚类中心对应编号下第三个维度中的生产数据，移动对应的迁移距离，获得与移动后的距离最近的数据点作为第三个维度新的聚类中心，以此类推，将该编号下所有维度的聚类中心按照迁移顺序依次进行移动，得到最优聚类中心；

根据每个编号下所有维度对应的最优聚类中心更新聚类结果，得到优选簇类。

5.根据权利要求4所述的一种海洋石油油气水生产大数据处理系统，其特征在于，所述根据实际数据对应编号下的生产数据所在优选簇类和实际数据对应的编号下的药剂量，得到每个编号下的药剂量调整量，具体包括：

获取实际数据对应编号下所有维度的生产数据所在优选簇类，计算实际数据对应的编号下的药剂量与该编号下维度的总数量的比值，基于每个维度的生产数据与其对应的最优聚类中心以及所述比值，得到实际数据对应的药剂量调整量。

6.根据权利要求5所述的一种海洋石油油气水生产大数据处理系统，其特征在于，所述药剂量调整量的计算公式具体为：

其中，表示实际数据对应的药剂量调整量，W表示实际数据对应的编号下的药剂量，表示实际数据对应的编号下第s个维度的生产数据的数据值，表示实际数据对应的编号下第s个维度的生产数据所在优选簇类的最优聚类中心，表示实际数据对应的编号下包含的维度总数量。