专家系统在油田防砂中的研究与应用

论文摘要

专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统,它应用人工智能技术和计算机技术,根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验,进行推理和判断,模拟人类专家的决策过程,以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题,简而言之,专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。随着油田开发的需要,防砂措施是治理油井砂害的重要手段,提高油田开发水平的一项重要措施。目前各油田出砂井数逐年增加,每年作业井数量很大,且油田出砂涉及到复杂的地质因素以及开采因素,很难判断生产过程中油井是否出砂并采取合适的防砂工艺措施。目前跟踪分析主要依托以往积累的基础数据和网上数据采用人工统计的方式,基础数据的跟踪、分析需要耗费大量人力,而且人为误差较大,影响科学分析决策。将专家系统的理论与油田防砂工艺相结合,在对防砂的理论基础、方法、策略、技术及标准进行分析研究的基础上,充分利用防砂工作人员的专业知识与经验教训,将专家系统的知识组织与表示、知识描述与获取、推理方法与策略等理论应用到防砂中去,利用灰色关联数学模型建立产生式规则,并结合正向推理机制,利用C#语言构建出基于专家系统理论与技术的专业的防砂综合分析与评价系统,并在某油田获得成功应用。同时该防砂系统是一个开放的系统,随着专家知识的不断学习,各种防砂新技术将不断充实进入本防砂系统。该专家系统具有预测地层出砂情况,学习油气藏出砂机理及规律,统计分析已有施工的知识经验,优选出合适的防砂方法,优化施工参数以及产能预测等功能,对于提高防砂的准确性与时效性,降低工作人员日常工作量,降低防砂系统的费用,具有实际意义和经济效益。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究的目的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 专家系统的简介
• 1.4 系统功能与结构
• 1.4.1 系统功能
• 1.4.2 系统结构
• 1.5 技术路线
• 1.6 本文主要内容
• 第2章 知识的表示
• 2.1 知识表示的定义
• 2.2 产生式表示法中的知识表示和存储
• 2.3 地层出砂机理
• 2.4 出砂预测方法
• 2.4.1 现场观测法
• 2.4.2 经验法
• 2.4.3 力学计算法
• 2.4.4 灰色关联法
• 2.5 防砂系统中的知识表示
• 第3章 知识的获取
• 3.1 知识获取的定义
• 3.2 知识的获取过程
• 3.3 防砂知识的获取
• 3.3.1 机械防砂
• 3.3.2 化学防砂
• 3.3.3 复合防砂
• 3.4 知识库模块的实现
• 3.5 专家知识库的建立
• 3.6 基础数据库的建立
• 第4章 知识的推理
• 4.1 推理介绍
• 4.2 系统的推理技术
• 4.3 防砂方法优选
• 4.3.1 砾石充填防砂及其推理过程
• 4.3.2 砾石充填防砂的施工设计
• 4.3.3 砾石充填防砂的产能预测
• 4.4 防砂工艺设计
• 4.4.1 施工参数
• 4.4.2 施工工艺
• 4.5 防砂效果评价
• 4.5.1 开发指标评价
• 4.5.2 经济评价
• 4.5.3 系统有效性分析
• 第5章 系统的实现及应用实例
• 5.1 专家系统的建立
• 5.2 系统实现过程示意图和功能
• 5.3 技术架构
• 5.4 应用实例分析
• 5.4.1 充填材料的优选
• 5.4.2 油层保护（防砂工作液）及稳定性研究
• 5.4.3 砾石注入充填方式的优化和技术参数匹配
• 5.4.4 实施效果
• 第6章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文