基于物联网实现石油测井下的安全管理方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及安全管理领域，揭露了一种基于物联网实现石油测井下的安全管理方法及系统，所述方法包括：构建待探测石油井下的井下场景；识别井下场景的井下温度值、井下压力值、井下气体以及井下结构，构建待探测石油井下的模拟温压环境，计算探测设备在模拟温压环境的设备抗压性；识别井下气体的井下气体类别，提取井下气体中的有害气体，计算有害气体的气体危害阈值，对探测设备进行优化，得到优化探测设备；标记井下场景的结构薄弱节点，构建对待探测石油井下的作业人员的安全作业路径；构建优化探测设备和指挥中心的远程操作路径，对优化探测设备配置探测命令，对待探测石油井下执行安全探测。本发明专利技术可以提高对石油井下探测的安全性。全性。全性。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网实现石油测井下的安全管理方法及系统


[0001]本专利技术涉及安全管理领域，尤其涉及一种基于物联网实现石油测井下的安全管理方法及系统。

技术介绍

[0002]石油测井下是指在石油勘探和开采过程中，进行测井作业的地下环境的过程，石油测井下可以提供关键的地质和工程数据，为油田的开发和生产决策提供支持。
[0003]目前石油测井下的安全管理方法主要是通过采集井下数据分析井下环境，明确井下环境后安排工作人员进行安全探测的方式来实现，这种方法无法降低工作人员在工作过程中可能存在操作不当从而造成的危险，从而降低了石油测井下管理的安全性。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于物联网实现石油测井下的安全管理方法及系统，其主要目的在于提高对石油井下探测的安全性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供的一种基于物联网实现石油测井下的安全管理方法，包括：采集待探测石油井下的井下数据，对所述井下数据进行预处理，得到目标井下数据，挖掘所述目标井下数据的数据关联关系，根据所述数据关联关系，构建所述待探测石油井下的井下场景；根据所述目标井下数据，识别所述井下场景的井下温度值、井下压力值、井下气体以及井下结构，根据所述井下温度值和所述井下压力值，构建所述待探测石油井下的模拟温压环境，计算预设的探测设备在所述模拟温压环境的设备抗压性；识别所述井下气体的井下气体类别，根据所述井下气体类别，提取所述井下气体中的有害气体，计算所述有害气体的气体危害阈值，根据所述设备抗压性和所述气体危害阈值，对所述探测设备进行优化，得到优化探测设备；根据所述井下结构，标记所述井下场景的结构薄弱节点，根据所述结构薄弱节点，构建对所述待探测石油井下的作业人员的安全作业路径；构建所述优化探测设备和预设的指挥中心的远程操作路径，通过远程操作路径和所述安全作业路径，利用所述指挥中心对所述优化探测设备配置探测命令，通过所述探测命令，对所述待探测石油井下执行安全探测。
[0006]可选地，所述对所述井下数据进行预处理，得到目标井下数据，包括：对所述井下数据进行数据清洗，得到清洗井下数据；对所述清洗井下数据进行数据平滑，得到平滑井下数据；对所述平滑井下数据进行数据集成，得到集成井下数据；检查所述集成井下数据的数据有效性；基于所述数据有效性，筛选所述集成井下数据的目标井下数据。
[0007]可选地，所述对所述清洗井下数据进行数据平滑，得到平滑井下数据，包括：建立所述清洗井下数据的时间轴；标记所述时间轴上所述清洗井下数据的数据原始值；根据所述数据原始值和所述时间轴，利用下述公式计算所述清洗井下数据的指数平滑值：；其中，表示在时间点t的指数平滑值，表示平滑系数（0< α<1），表示在时间点t的数据原始值，表示在时间点
‑
1的指数平滑值，表示时间轴对应的时间点。
[0008]可选地，所述挖掘所述目标井下数据的数据关联关系，包括：提取所述目标井下数据的关键数据；识别所述关键数据的关键数据特征；根据所述关键数据特征，计算所述关键数据的数据相关值；根据所述数据相关值，分析所述关键数据的数据关联关系。
[0009]可选地，所述根据所述关键数据特征，计算所述关键数据的数据相关值，包括：映射所述关键数据特征的空间特征向量；标记所述空间特征向量的空间向量坐标；根据所述空间向量坐标，构建所述关键数据的相关曲线；根据所述相关曲线和所述空间向量坐标，利用下述公式计算所述关键数据的数据相关值：；其中，表示数据相关值，表示双曲正弦函数，表示第个空间向量坐标，表示第个空间向量坐标的横坐标，表示第个空间向量坐标的纵坐标，表示相关曲线的曲线最高值，表示相关曲线的曲线最低值。
[0010]可选地，所述计算预设的探测设备在所述模拟温压环境的设备抗压性，包括：扫描所述探测设备在所述模拟温压环境中的设备外观状态；根据所述设备外观状态，计算所述探测设备的设备屈服度；识别所述探测设备在所述模拟温压环境中的设备运行状态；标记所述设备运行状态的设备异常状态；根据所述设备屈服度和所述设备异常状态，分析所述探测设备在所述模拟温压环境的设备抗压性。
[0011]可选地，所述计算所述有害气体的气体危害阈值，包括：识别所述有害气体的有害化学因子；检索所述有害化学因子的因子浓度；分析所述有害化学因子的因子特征；根据所述因子特征，计算所述有害化学因子的因子持续性和流动性；
根据所述因子持续性、所述流动性以及所述因子浓度，计算所述有害气体的气体危害阈值。
[0012]可选地，所述根据所述因子持续性、所述流动性以及所述因子浓度，计算所述有害气体的气体危害阈值，包括：根据所述因子持续性，分析所述有害气体对应有害化学因子的有害持续时间；根据所述流动性，计算所述有害气体对应有害化学因子的有害扩散效率；根据所述有害持续时间、所述有害扩散效率以及因子浓度，利用下述公式计算所述有害气体的气体危害阈值：；其中，表示气体危害阈值，表示第个有害气体对应有害化学因子的有害持续时间，表示有害气体的数量，表示第个有害气体，表示第个有害气体对应有害化学因子的有害扩散效率，表示第个环境影响因子。
[0013]可选地，所述根据所述井下结构，标记所述井下场景的结构薄弱节点，包括：根据所述井下结构，配置所述井下场景的红外探测环境；基于所述红外探测环境，对所述井下场景进行红外高频探测，得到红外频率信号；将所述红外频率信号进行数据转化，得到数字信号；根据所述数字信号，分析所述井下场景的内部结构；标记所述内部结构中结构薄弱节点。
[0014]为了解决上述问题，本专利技术还提供一种基于物联网实现石油测井下的安全管理系统，所述系统包括：井下场景构建模块，用于采集待探测石油井下的井下数据，对所述井下数据进行预处理，得到目标井下数据，挖掘所述目标井下数据的数据关联关系，根据所述数据关联关系，构建所述待探测石油井下的井下场景；设备抗压性测试模块，用于根据所述目标井下数据，识别所述井下场景的井下温度值、井下压力值、井下气体以及井下结构，根据所述井下温度值和所述井下压力值，构建所述待探测石油井下的模拟温压环境，计算预设的探测设备在所述模拟温压环境的设备抗压性；探测设备优化模块，用于识别所述井下气体的井下气体类别，根据所述井下气体类别，提取所述井下气体中的有害气体，计算所述有害气体的气体危害阈值，根据所述设备抗压性和所述气体危害阈值，对所述探测设备进行优化，得到优化探测设备；作业路径构建模块，用于根据所述井下结构，标记所述井下场景的结构薄弱节点，根据所述结构薄弱节点，构建对所述待探测石油井下的作业人员的安全作业路径；石油井下探测模块，用于构建所述优化探测设备和预设的指挥中心的远程操作路径，通过远程操作路径和所述安全作业路径，利用所述指挥中心对所述优化探测设备配置探测命令，通过所述探测命令，对所述待探测石油井下执行安全探测。
[0015]本专利技术实施例通过对所述井下数据进行预处理，得到目标井下数据可以将所述井下数据进行无效值删除、缺失值修补等一系列操作后得到的目标数据，保证了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网实现石油测井下的安全管理方法，其特征在于，所述方法包括：采集待探测石油井下的井下数据，对所述井下数据进行预处理，得到目标井下数据，挖掘所述目标井下数据的数据关联关系，根据所述数据关联关系，构建所述待探测石油井下的井下场景；根据所述目标井下数据，识别所述井下场景的井下温度值、井下压力值、井下气体以及井下结构，根据所述井下温度值和所述井下压力值，构建所述待探测石油井下的模拟温压环境，计算预设的探测设备在所述模拟温压环境的设备抗压性；识别所述井下气体的井下气体类别，根据所述井下气体类别，提取所述井下气体中的有害气体，计算所述有害气体的气体危害阈值，根据所述设备抗压性和所述气体危害阈值，对所述探测设备进行优化，得到优化探测设备；根据所述井下结构，标记所述井下场景的结构薄弱节点，根据所述结构薄弱节点，构建对所述待探测石油井下的作业人员的安全作业路径；构建所述优化探测设备和预设的指挥中心的远程操作路径，通过远程操作路径和所述安全作业路径，利用所述指挥中心对所述优化探测设备配置探测命令，通过所述探测命令，对所述待探测石油井下执行安全探测。2.如权利要求1所述的基于物联网实现石油测井下的安全管理方法，其特征在于，所述对所述井下数据进行预处理，得到目标井下数据，包括：对所述井下数据进行数据清洗，得到清洗井下数据；对所述清洗井下数据进行数据平滑，得到平滑井下数据；对所述平滑井下数据进行数据集成，得到集成井下数据；检查所述集成井下数据的数据有效性；基于所述数据有效性，筛选所述集成井下数据的目标井下数据。3.如权利要求2所述的基于物联网实现石油测井下的安全管理方法，其特征在于，所述对所述清洗井下数据进行数据平滑，得到平滑井下数据，包括：建立所述清洗井下数据的时间轴；标记所述时间轴上所述清洗井下数据的数据原始值；根据所述数据原始值和所述时间轴，利用下述公式计算所述清洗井下数据的指数平滑值：；其中，表示在时间点t的指数平滑值，表示平滑系数（0 < α < 1），表示在时间点t的数据原始值，表示在时间点
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1的指数平滑值，表示时间轴对应的时间点。4.如权利要求1所述的基于物联网实现石油测井下的安全管理方法，其特征在于，所述挖掘所述目标井下数据的数据关联关系，包括：提取所述目标井下数据的关键数据；识别所述关键数据的关键数据特征；根据所述关键数据特征，计算所述关键数据的数据相关值；根据所述数据相关值，分析所述关键数据的数据关联关系。
5.如权利要求4所述的基于物联网实现石油测井下的安全管理方法，其特征在于，所述根据所述关键数据特征，计算所述关键数据的数据相关值，包括：映射所述关键数据特征的空间特征向量；标记所述空间特征向量的空间向量坐标；根据所述空间向量坐标，构建所述关键数据的相关曲线；根据所述相关曲线和所述空间向量坐标，利用下述公式计算所述关键数据的数据相关值：；其中，表示数据相关值，表示双曲正弦函数，表示第个空间向量坐标，表示第个空间向量坐标的横坐标，表示第个空间向量坐标的纵坐标，表示相关曲线的曲线最高值，表示相关曲线的曲线最低值。6.如权利要求1所述的基于物联网实现石油测井下的安全管理方法，其特征在于，所述计算预设的探测设备在所述模拟温压环境的设备抗压性，包括：扫描所述探测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永强，
申请(专利权)人：西安格威石油仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：