一种基于K均值聚类的单井站高效检测评价方法技术

本发明专利技术公开了一种基于K均值聚类的单井站高效检测评价方法，所述方法包括步骤：1)整理气田站场RBI评价所需数据，确定评价指标；2)建立RBI评价数据集；3)对数据集进行标准化处理；4)利用K均值算法实现站场聚类；5)对比类中典型站场(距离类中心最近的站场)与其它站场的腐蚀和物流回路，差异小，确定为相似站场；6)对类中的典型站场进行RBI评价，确定检测方案，分析检测数据，确定高效检测方案，并应用类中其它相似站场。本发明专利技术方法的优点是：采用K均值聚类把腐蚀情况相似站场划为一类，不需对所有站场进行RBI评价，只需评价类中典型站场，通过分析其检测数据制定高效检测方案，实现了单井站的高效检测评价。的高效检测评价。的高效检测评价。

【技术实现步骤摘要】
一种基于K均值聚类的单井站高效检测评价方法


[0001]本专利技术属于油气安全工程
，具体涉及一种基于K均值聚类的单井站高效检测评价方法。

技术介绍

[0002]气田站场的安全运行保障了城市居民用户和下游企业的正常用气，而气田中的单井站输送的为未脱水处理的原料气，含H2S和CO2等酸性气体，管壁侵蚀严重。由于单井站数量庞大，通过逐站开展失效评价来控制和减轻风险工作量大。
[0003]目前，基于风险的检验(Risk Based Inspection,RBI)技术是控制或减轻站场风险的主要措施，已被广泛应用于石油天然气行业，如天然气液化和净化装置、输气和集输站场以及石油天然气设施中的站内工艺管线、压力容器、分离器等。但是RBI评价技术在设备失效数据库、风险等级划分及风险可接受准则等方面还没有形成体系，特别是对于如何高效低成本的进行RBI评价技术，国内外研究尚属空白。所以需系统评价气田中数量庞大的单井站，将失效情况相似单井站归为一类，提高单井站RBI评价效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足，针对气田单井站，提供一种基于K均值聚类的单井站高效检测评价方法，旨在解决目前气田单井站RBI评价完成率不足问题。
[0005]一种基于K均值聚类的单井站高效检测评价方法包括以下步骤：
[0006]步骤1：整理气田站场RBI评价所需数据，确定评价指标；
[0007]整理RBI评价所需数据x
n
；
[0008]其中：n为气田站场RBI评价所需最小够用数据，值为57项；x1为投产日期；x2为建筑面积，m2；x3为占地面积,m2；x4为是否集中监控；x5为劳动定员；x6为化学介质；x7为周边环境；x8为站场总投资,万元；x9为站场净现值，万元；x
10
为设计规范；x
11
为设计规模；x
12
为最高设计压力，MPa；x
13
为最低设计压力，MPa；x
14
为最高设计温度，K；x
15
为最低设计温度，K；x
16
为流量，m3/h；x
17
为操作压力，MPa；x
18
为操作温度，K；x
19
为气候；x
20
为环境温度，K；x
21
为设备来自；x
22
为设备去向；x
23
为管道材质；x
24
为管道长度，m；x
25
为管道外径，mm；x
26
为管道壁厚，mm；x
27
为腐蚀裕量；x
28
为焊缝系数；x
29
为外涂层类型；x
30
为外涂层施工日期；x
31
为外部涂层质量；x
32
为热处理方式；x
33
为是否有保温层；x
34
为保温层安装日期；x
35
为保温层类型；x
36
为保温层状态；x
37
为是否含H2S；x
38
为H2S浓度,g/m3；x
39
为减薄类型；x
40
为当前厚度，mm；x
41
为腐蚀速率，mm/a；x
42
为腐蚀类型；x
43
为单位时间停产损失，万元；x
44
为设备成本，万元；x
45
为环境清理费用，万元；x
46
为人口密度，人/平方公里；x
47
为最严重情况设备损伤成本，万元；x
48
为最严重情况潜在死亡人数，个；x
49
为当前评估日期；x
50
为下次评估日期；x
51
为PID图；x
52
为PFD图；x
53
为安装图；x
54
为平面布置图；x
55
为物流回路编号；x
56
为腐蚀回路编号；x
57
为管理因子；
[0009]确定评价指标：
[0010]简化x
n
中重叠数据项，细分对站场风险识别重要数据项，确定气田站场高效检测评价数据集x
n
’
。n
’
为气田站场高效检测评价数据个数，值为22项；x1’
为气体组分；x2’
为氯离子含量，g/m3；x3’
为碳酸根离子含量，g/m3；x4’
为二氧化碳含量，g/m3；x5’
为水的pH值；x6’
为硫化氢含量，g/m3；x7’
为产气量，Nm3/h；x8’
为产水量，L/h；x9’
为流量，m3/h；x
10
’
为压力，MPa；x
11
’
为温度，K；x
12
’
为运行时间，h；x
13
’
为材质；x
14
’
为模块化；x
15
’
为工艺设备；x
16
’
为标准化；x
17
’
为腐蚀控制措施；x
18
’
为管理类型；x
19
’
为减薄类型；x
20
’
为当前厚度，mm；x
21
’
为腐蚀速率，mm/a；x
22
’
为腐蚀类型；
[0011]步骤2：建立高效检测评价所需数据集：
[0012]收集气田内z口单井站数据，整理得n
’
高效检测评价所需的数据点集合A1(x1、x2…
x
i
…
x
z
)、A2(x1、x2…
x
i
…
x
z
)
……
A
i
(x1、x2…
x
i
…
x
z
)
……
A
n
’
(x1、x2…
x
i
…
x
z
)；
[0013]其中z单井站数量，A
i
为任意单井站x
i
对应的高效检测评价所需数据，n
’
为气田站场高效检测评价数据个数；
[0014]步骤3：标准化处理高效检测评价所需数据集：
[0015](a)通过下列公式(1)求解气田单井站高效检测评价所需数据点x
i
对应的数据A
i
的均值：
[0016][0017](b)通过公式(2)求解气田本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于K均值聚类的单井站高效检测评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：整理气田站场RBI评价所需数据，确定评价指标：整理RBI评价所需数据x
n
；其中：n为气田站场RBI评价所需最小够用数据数量；x1为投产日期；x2为建筑面积，m2；x3为占地面积，m2；x4为是否集中监控；x5为劳动定员；x6为化学介质；x7为周边环境；x8为站场总投资，万元；x9为站场净现值，万元；x
10
为设计规范；x
11
为设计规模；x
12
为最高设计压力，MPa；x
13
为最低设计压力，MPa；x
14
为最高设计温度，K；x
15
为最低设计温度，K；x
16
为流量，m3/h；x
17
为操作压力，MPa；x
18
为操作温度，K；x
19
为气候；x
20
为环境温度，K；x
21
为设备来自；x
22
为设备去向；x
23
为管道材质；x
24
为管道长度，m；x
25
为管道外径，mm；x
26
为管道壁厚，mm；x
27
为腐蚀裕量；x
28
为焊缝系数；x
29
为外涂层类型；x
30
为外涂层施工日期；x
31
为外部涂层质量；x
32
为热处理方式；x
33
为是否有保温层；x
34
为保温层安装日期；x
35
为保温层类型；x
36
为保温层状态；x
37
为是否含H2S；x
38
为H2S浓度，g/m3；x
39
为减薄类型；x
40
为当前厚度，mm；x
41
为腐蚀速率，mm/a；x
42
为腐蚀类型；x
43
为单位时间停产损失，万元；x
44
为设备成本，万元；x
45
为环境清理费用，万元；x
46
为人口密度，人/平方公里；x
47
为最严重情况设备损伤成本，万元；x
48
为最严重情况潜在死亡人数，个；x
49
为当前评估日期；x
50
为下次评估日期；x
51
为PID图；x
52
为PFD图；x
53
为安装图；x
54
为平面布置图；x
55
为物流回路编号；x
56
为腐蚀回路编号；x
57
为管理因子；确定评价指标：简化x
n
中重叠数据项，细分x
n
中对站场风险识别重要数据项，确定气田站场高效检测评价数据集x
n
’
。n
’
为气田站场高效检测评价数据个数，值为22项；x1’
为气体组分；x2’
为氯离子含量，g/m3；x3’
为碳酸根离子含量，g/m3；x4’
为二氧化碳含量，g/m3；x5’
为水的pH值；x6’
为硫化氢含量，g/m3；x7’
为产...

【专利技术属性】
技术研发人员：李薇，彭善碧，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：