基于BP神经网络的压裂参数优化设计
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基于B P 神经网络的爆破参数优选①赵 彬1,王新民1,史良贵2,张钦礼1,南世卿3,苏 明3,宋爱东3(1.中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙410083;2.新桥矿业公司,安徽铜陵244131;3.唐钢矿业有限公司石人沟铁矿,河北遵化064200)摘 要:为了得到最优的矿岩爆破参数,提出以矿岩的容重、弹性模量、抗拉强度、抗压强度、摩擦角及粘结力为输入因子,炮孔排距、孔底距及一次炸药单耗为输出因子,并以国内爆破工艺类似、效果良好的矿山为样本来建立BP 神经网络模型进行优选的思路。
以石人沟铁矿上向扇形中深孔爆破参数选择为例,优选出的参数适用于矿岩条件,爆破效果良好。
这种思路也可用于使用其它爆破工艺的矿山,具有广阔的应用前景。
关键词:爆破参数;影响因素;优化选择;非线性关系;BP 神经网络中图分类号:T D235;T B41文献标识码:A文章编号:0253-6099(2009)04-0024-04Opti m i zati on of Bl asti n g Parameters Based onBack 2Propagati on Neural NetworkZHAO B in 1,WANG Xin 2m in 1,SH IL iang 2gui 2,ZHANG Q in 2li 1,NAN Shi 2qing 3,S U M ing 3,S ONG A i 2dong3(1.School of R esources and Safety Engineering,Central South U niversity,Changsha 410083,Hunan,China;2.X in 2qiao M ining Corporation,Tongling 244131,A nhui,China;3.Shirengou Iron M ine,Tanggang M ining Co L td Co m pany,Zunhua 064200,Hebei,China )Abstract:I n order t o get op ti m al blasting para meters,it is p r oposed that taking a domestic m ine with the si m ilar blasting technol ogy and good p ractice as a sa mp le,a BP neural net w ork model is established with the volu me weight,modulus of elasticity,comp ressive strength,tensile strength,fricti on angle and bond strength as input fact ors,with the r ows s pace,dep th of holes and once consu mp ti on of dyna m ite as out put fact ors .And taking the selecti on of blasting para meters f or upward sect or mediu m 2length hole in the Shirengou Ir on M ine as an exa mp le,the op ti m al para meters can be app lied f or the r ock conditi on with a good blasting effect .This method has a wide app licati on since it can als o be app lied in other m ines with different blasting technol ogy .Key words:blasting para meters;influence fact or ;op ti m al choice;nonlinear relati onshi p;Back 2Pr opagati on neural net w ork 矿岩的爆破工艺是矿山生产过程中最重要的环节之一,合理的爆破参数是保证安全、高效回采的必备前提[1]。
第 55 卷第 1 期2024 年 1 月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.55 No.1Jan. 2024基于神经网络模型的水平井破裂压力预测方法马天寿1,张东洋1,陈颖杰2,杨赟3,韩雄3(1. 西南石油大学 油气藏地质及开发工程全国重点实验室,四川 成都,610500;2. 中国石油西南油气田分公司 致密油气勘探开发项目部,四川 成都,610056;3. 中国石油川庆钻探工程有限公司 钻采工程技术研究院,四川 广汉,618300)摘要:破裂压力是井身结构设计的基础依据,也是水力压裂设备选型和方案设计的基础参数,通常采用测井解释获取破裂压力剖面,但其存在参数准确获取难、计算过程繁琐、普适性较差、计算精度低等问题,机器学习提供了一种解决这些问题的新方法。
为此,以测井数据作为输入参数,采用4种不同的神经网络模型,建立水平井测井数据与破裂压力间的非线性关系,通过测试集预测结果的对比分析,优选出最佳的神经网络模型,并优化模型网络结构和超参数,实现水平井破裂压力的直接预测。
研究结果表明:1) 破裂压力与井斜角、横波时差和纵波时差表现为极强相关性,与井深、岩性密度和补偿中子表现为强相关性,与井径和自然伽马表现为弱相关性;2) 不同组合的测井参数对模型预测结果具有显著影响,最优输入参数为井斜角、横波时差、纵波时差、井深、岩性密度和补偿中子;3) 对比多层感知机、深度神经网络、循环神经网络和长短期记忆神经网络(LSTM)模型,发现LSTM 模型的预测效果最佳;4) 优化了LSTM 模型的网络结构及超参数,优化后破裂压力预测的平均绝对百分比误差为0.106%、决定系数为0.996。
LSTM 模型能够有效构建水平井测井参数与破裂压力之间的非线性关系,可以实现水平井破裂压力的准确预测,对于准确预测破裂压力、简化破裂压力计算过程、推广机器学习在石油工程领域的应用具有重要的作用。
基于BP神经网络的凿岩爆破参数优选王新民;赵彬;王贤来;张钦礼【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2009(040)005【摘要】Back-Propagation neural network was used to optimize the drilling and blasting parameters. In the process of simplification, the interval and row-space of holes were used as the input data and the sum of unit explosive consumption was confirmed to be the synthesized output data. Some learning and training samples were established by the numbered orthogonal blasting tests to get the best network mode. The best parameters were gotten using the selected network, according to the forecasted and optimized samples formed by combining the more levels of the parameters. BP neural network mode was used in Xinqiao Pyrite Mine. The results show that the best interval and row-space of holes are 1.30 m and 1.10 m, respectively, the sum of forecasted unit explosive consumption is 0.459 7 kg/t, which is 44.53% lower than the former (0.828 8 kg/t).%为了得到合理的凿岩爆破参数,使用BP神经网络进行优选.经过简化,以炮孔间距和排距作为输入因子,以总炸药单耗作为综合输出因子;通过有限次的爆破正交试验,建立网络学习、训练样本,优选出最佳的网络模型;增加各输入因子水平,组合成预测、优选样本,从而搜索出最优的凿岩爆破参数.以新桥硫铁矿为例,优选出炮孔间距为1.30 m,排距为1.10 m;预测总炸药单耗为0.459 7 kg/t,比原炸药单耗(0.828 8 kg/t)降低44.53%.【总页数】6页(P1411-1416)【作者】王新民;赵彬;王贤来;张钦礼【作者单位】中南大学,资源与安全工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,资源与安全工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,资源与安全工程学院,湖南,长沙,410083;中南大学,资源与安全工程学院,湖南,长沙,410083【正文语种】中文【中图分类】TD235.4【相关文献】1.基于GA-BP神经网络矿岩爆破参数优选 [J], 王德永;袁艳斌;钱兆明;陈颖2.基于爆破漏斗试验的中深孔凿岩爆破参数研究 [J], 张立新3.爆破参数的BP神经网络优选及验证 [J], 王永奇;戴兵4.基于灰色理论与BP神经网络的特长瓦斯隧道爆破参数优选 [J], 邹宝平;杨建辉;王建秀;胡力绳5.基于BP神经网络的爆破参数优选 [J], 赵彬;王新民;史良贵;张钦礼;南世卿;苏明;宋爱东因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于BP网络的压裂酸化选井方法初探
段铮
【期刊名称】《石油天然气学报》
【年(卷),期】2005(0)S3
【摘要】BP网络是一种基于先验知识来建立特征参数与期望输出函数关系的神经网络。
介绍了BP网络的学习算法,讨论了它在压裂酸化选井中的应用。
方法预测结果与实际选井基本一致。
【总页数】2页(P120-121)
【关键词】压裂;酸化;BP神经网络;选井
【作者】段铮
【作者单位】长江大学石油工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TE357.2
【相关文献】
1.酸化压裂选井选层的灰色多目标局势决策方法 [J], 闵琦;张法;周丰
2.压裂酸化选井选层的模糊决策方法 [J], 吴建发;郭建春;赵金洲
3.BP神经网络在油水井压裂酸化选井中的应用 [J], 杨红;何衡
4.重复压裂选井选层的BP神经网络法 [J], 吕志凯;何顺利;顾岱鸿;张红玲;申颖浩
5.压裂酸化选井选层中的变权评判方法研究 [J], 杨小松;孙雷;张国强;刘永兵;孙良田
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第31卷第4期2012年12月世界地质GLOBAL GEOLOGYVol.31No.4Dec.2012文章编号:1004—5589(2012)04—0785—06BP 神经网络模型在朝长地区扶杨油层压裂产能预测中的应用庄华,潘保芝,张丽华吉林大学地球探测科学与技术学院,长春130026摘要:松辽盆地朝长地区扶杨油层是典型的低孔低渗砂岩储层,需要进行压裂改造,产能影响因素较多,用常规线性方法进行的产能预测结果往往精度不够。
在研究该区测井曲线响应特征的基础上,根据地区经验和灰色关联分析法,优选自然伽马、声波、电阻率、中子和密度5个测井特征参数,及含砂比、破裂压力2个压裂施工参数,与已有的试油结论作为模型的训练样本,建立预测储层压裂改造后单位厚度产液量和单位厚度产油量的BP 神经网络模型。
在实际应用过程中,不仅能较准确地划分油水层,同时给出了产油量的计算参考值,实现了对低孔低渗砂岩储层压裂产能的有效快速预测。
关键词:低孔低渗;砂岩储层;压裂产能;BP 神经网络;扶杨油层中图分类号:TE 357.1文献标识码:Adoi :10.3969/j.issn.1004-5589.2012.04.020收稿日期:2012-01-04;改回日期:2012-10-14基金项目:国家科技重大专项(2009ZX05009-001)和中央高校基本科研业务费专项资金项目(201103039)联合支持.Application of BP neural network model in fracturing productivityprediction of Fuyang oil layer in Chaochang areaZHUANG Hua ,PAN Bao-zhi ,ZHANG Li-huaCollege of Geo-Exploration Science and Technology ,Jilin University ,Changchun 130026,ChinaAbstract :Fuyang oil layer in Chaochang area located in Songliao Basin is a typical sandstone reservoir with low porosity and permeability ,which often needs to be fractured.Many factors can affect the productivity.The ac-curacies of productivity prediction getting from conventional linear methods are not enough.Based on the study of the response characteristics of logging curves in this area ,combining with the regional experience and grey relation-al analysis method ,five response characteristic parameters are optimized :GR ,AC ,LLD ,CN and DEN.Sand ra-tio and fracture pressure are also optimized.Combining the chosen data with the test result as the training samples of the model ,the established model can be used to predict liquid production in thickness and oil production in thickness of a fractured reservoir.In the progress of practical application ,the model not only can divide the oil lay-ers and water layers precisely ,but also can give a reference value of the oil production ,which could achieve the ef-fective and rapid fracturing productivity prediction of sandstone reservoir with low porosity and permeabilityKey words :low porosity and low permeability ;sandstone reservoir ;fracturing productivity ;BP neural net-work ;Fuyang reservoir0引言常规的储层产能预测方法往往针对孔渗条件好的油藏,油水渗流基本服从达西线性渗流定律,因而产能预测精度较高,应用范围较大。
基于BP神经网络的急倾斜煤层耦合致裂方案优化张磊;刘小明;来兴平;高语蔚;崔峰;杨毅然【摘要】为准确优化急倾斜煤层顶煤耦合致裂方法,根据碱沟煤矿+ 495水平B1+2工作面开采技术条件,梳理制约顶煤冒放性的7个主要因素;构建了预测顶煤冒放性的BP神经网络模型,并对不同的耦合致裂方案效果进行了预测与分析.结果表明,随顶煤裂化率增加,顶煤冒放性逐步提高,当劣化率大于43%时,弱化后顶煤达到I类冒放性标准.考虑经济和实施环境等,选定注水压力为5 MPa,炸药单耗为0.3 kg/m3为最优方案参数.优化方案实施后,碱沟煤矿顶煤冒放性由第Ⅳ类向第Ⅰ类转化,顶煤冒放性与回采率大幅提升,为安全高效开采提供了理论依据.【期刊名称】《西安科技大学学报》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】8页(P367-374)【关键词】急倾斜煤层;BP神经网络;耦合致裂;裂化率;方案优化【作者】张磊;刘小明;来兴平;高语蔚;崔峰;杨毅然【作者单位】西安科技大学能源学院,陕西西安710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安710054;西安科技大学能源学院,陕西西安710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安710054;西安科技大学能源学院,陕西西安710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安710054;西安科技大学计算机科学与技术学院,陕西西安710054;西安科技大学能源学院,陕西西安710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安710054;西安科技大学能源学院,陕西西安710054;西安科技大学西部矿井开采及灾害防治重点实验室,陕西西安710054【正文语种】中文【中图分类】TD320 引言水平分段综放开采是一种高效的开采方式,提高顶煤冒放性是实现高产高效开采的关键。
顶煤冒放性是指在特定的地质条件下,顶煤在上覆岩层自重及支架支撑压力相互作用下冒落放出的难易程度[1]。
基于遗传算法优化BP神经网络的地层破裂压力预测方法李昌盛;宋海;肖莉;杨传书;徐术国
【期刊名称】《西安石油大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2015(030)005
【摘要】针对地层破裂压力现有预测方法适用性差、误差较大等问题,提出了遗传算法优化BP神经网络(GABP)预测地层破裂压力的方法.分析了地层破裂压力的影响因素;以地层深度、地层孔隙压力当量密度和岩石密度为输入变量,以地层破裂压力当量密度为输出变量,建立了GABP预测地层破裂压力模型,并利用塔里木盆地YB1井的数据进行神经网络学习和结果验证.GABP模型的预测结果误差约3.5%,精度远高于Eaton法.该方法不受地质构造条件影响,且具有精度高、计算速度快等特点.
【总页数】5页(P75-79)
【作者】李昌盛;宋海;肖莉;杨传书;徐术国
【作者单位】中国石化石油工程技术研究院,北京100101;中国石化西北油田分公司石油工程技术研究院,新疆乌鲁木齐830011;中国石化石油工程技术研究院,北京100101;中国石化石油工程技术研究院,北京100101;中国石化石油工程技术研究院,北京100101
【正文语种】中文
【中图分类】TE19
【相关文献】
1.基于改进遗传算法优化BP神经网络的短时交通流量预测方法研究
2.基于改进遗传算法优化BP神经网络的短时交通流量预测方法研究
3.基于遗传算法优化BP神经网络的短期热负荷预测方法研究
4.基于改进粒子群算法优化BP神经网络的甜菜产量预测方法
5.基于新型PSO算法优化BP神经网络的软件缺陷预测方法研究
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