摘 要：随着社会经济的快速发展，社会对于石油资源的需求量也在不断提升。而当前石油开采过程中所存在的石油钻井事故则严重的制约了石油开采效率的提升。为了满足社会的需求，提出了一种在分层模糊推理原理上的石油钻井事故预警系统。这种预警系统能够实现对于石油钻井事故及时准确的预报，避免了严重事故的发生。
关键词：分层模糊推理；石油钻井事故；预警系统
在石油开采的过程中，钻井是其极为重要的一个环节，但由于其作用过程中存在很多的模糊性、随机性以及不确定的问题，极易引发工程事故。这种背景下，石油企业也更加重视对于石油钻井事故的预警。而随着社会的进步，科技水平的提升，分层模糊推理的石油钻井事故预警系统也得到了有效的应用，本文主要对其进行研究分析。
1 石油钻井事故的主要因素与预警基本原则
1.1 石油钻井事故发生的主要因素
首先，由于石油開采区域的地形都比较的复杂，较多的处于盆地地区，在此区域岩石和土壤的种类比较的多。因此在钻井机进行地下的作业运转的过程中，很容易出现一些意外的事故，最为常见的则是岩石的杂乱所导致的机器故障停止运转。另外，由于对于地表以下的形势不能够进行准确有效的掌控，就导致钻井作业中还存在着较为严重的不稳定。也导致无法对于压力系统的构造进行确定，就会严重的延误钻井工程的进度。这些自然因素也导致了钻井事故发生率的提升。
其次，人为因素。虽然由于自然因素增加了钻井工程的难度，但钻井成功与否还是由钻井技术人员的决策、方法的应用有直接的关系。在自然地质条件不佳的情况下，若技术人员不能进行良好的决策、实现钻井方法的优化，对于最佳路线进行确定，就会导致钻井工程的施工过程中出现问题事故，造成严重的损失。
1.2 石油钻井事故预警的基本原则
在石油钻井施工的过程中，最为重要的就是对施工人员的人身安全问题进行重视。在相关人员进行井下勘探以及检修工作前，都需要对详细的计划进行制定，避免携带危险物品进入。另外，进行井下勘探的人员还要能够对勘探器材进行和熟练的掌握和使用，避免事故的出现。此外，要对应急预案进行有效制定，在发生事故后，能够将人员伤害降至最低。其次，则需要各种方法，进行科学的处置，缩短预警时间，这样能够在最短的时间内进行对潜在危险进行及时的处置。
2 系统的基本结构
传统的石油钻井事故预警系统主要使用的是参数阀值预警，由于其具有方便捷的优势，被广泛的应用到了预警中。但随着钻井基本条件的改变，事故的原因更加的复杂化，导致此预警系统已经不再适用于当前的石油钻井事故预警中。事故预警系统，其实就是与下位机所传输的数据，对其进行滤波、消噪以及时域与频域、功率谱分析等操作。对于能够呈现故障的有效信息进行提取，并对事故发生的可能性进行模糊的推理分析。
3 阈值计算和逻辑分析
石油钻井事故预警系统的运用，主要是通过AR滤波以及求变化率等初步处理，将所得出的数据，作为阈值的计算以及逻辑分析的基本输入数据。而其则由稳态数据以及暂态数据所组成。在分析稳态数据时，首先要对其信息阀值进行分析，并与既定的阈值进行比较，若没有超阈值数据则实现数值的更新。若超出则要进行特征逻辑的计算，并依照其结果应用模糊模型。而在分析暂态数据时同稳定阈值一样。
4 分层模糊推理系统
由于石油钻井的过程具有较强的复杂性，因此基本不能依靠对于工程参数数学模型的建立对其异常情况进行判断，但是虽然模糊系统具有良好的适应性，但在钻井过程参数太多的情况下，过多的输入变量则会导致模糊系统出现维数灾的现象，不仅导致推理计算复杂性的提升，还会对人工经验的利用造成一定的限制性。而有科学家提出可以利用分层模糊推理系统对其存在的维数灾问题进行有效的解决。而其应用思想则为：首先将模糊系统作为低维模糊的单元集，而单一的低维模糊单元则作为分层模糊系统的一个环节。
增一型的分层模糊系统，其是通过多个多层的基本模糊单元连接所组成的，每层的基本模糊单元都仅有两个输入变量。同时其只有第一层的基本模糊单元中的输入量是作为实际物理的输入量存在的，其他层的单元输出量都是前一层的基本模糊单元的输出和另一物理输入量。
5 总结
综上所述，在钻井工程施工的过程中，较常发生工程事故，如果不能将其进行及时的解决，就会增加成本，造成资源的浪费。因此，当前石油企业也十分重视石油钻井事故预警系统的建立和使用。当前，分层模糊推理理念及技术在此领域得到了广泛的应用，由于其所具有的优势则这个准确及时的对于石油钻井事故进行了预报，极大程度的降低了事故的发生率。不仅保证了作业安全性的有效提升，也保障了工作人员的人身安全，促使石油企业经济效益的提升和长久发展。
参考文献：
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