本發(fā)明涉及油田開發(fā)領(lǐng)域，具體地說是一種油田開發(fā)的專家決策系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

油田開發(fā)是一項(xiàng)隱蔽的技術(shù)工程，具有高投入、高產(chǎn)出、高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)和不可逆性，因此科學(xué)的決策尤為重要。同時(shí)，油田開發(fā)也是專業(yè)性和實(shí)踐性非常強(qiáng)的，有些優(yōu)秀的專家在長期油田開發(fā)中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)是一筆偉大的財(cái)富；同時(shí)油田進(jìn)入高含水中后期開發(fā)后，隨著開采程度的加深，地下油水關(guān)系，剩余油分布越來越復(fù)雜，非均質(zhì)性更嚴(yán)重，給油田穩(wěn)產(chǎn)和跳幀挖潛帶來的難度越來越大。油田隨著含水率的增加，都要采取各種措施和方案進(jìn)行綜合治理與開采，在這些措施和方法中，如何評(píng)價(jià)這些措施，從而選擇正確的措施提供依據(jù)是十分重要的。油田開發(fā)也是需要規(guī)劃長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)、提出實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方案和措施以及方案評(píng)價(jià)，這樣油田開發(fā)即遵循自身的規(guī)律，又能實(shí)現(xiàn)高效、可持續(xù)發(fā)展。

由于涉及分布在不同領(lǐng)域和眾多職能部門，信息種類繁多、數(shù)據(jù)量大，綜合利用這些分散的易購環(huán)境的數(shù)據(jù)源，及時(shí)得到準(zhǔn)確、科學(xué)而有效的決策依據(jù)對決策人員至關(guān)重要。在現(xiàn)有的油田開發(fā)規(guī)劃理論方法中，信息的組織與處理缺乏集中存儲(chǔ)和翻譯分析，不能夠滿足管理人員以及決策人員對信息的分析以及利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種油田開發(fā)的專家決策系統(tǒng)；不僅集成了油田開發(fā)中所需的海量數(shù)據(jù)，并將其向量化分類，同時(shí)運(yùn)用了支持向量機(jī)將其進(jìn)行分類，最終通過專家決策庫進(jìn)行系統(tǒng)的校驗(yàn)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是：

一種油田開發(fā)的專家決策系統(tǒng)，包括以下步驟：

步驟1：將油田開發(fā)中所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)排列成向量，錄入到基礎(chǔ)向量表；

步驟2：將基礎(chǔ)向量表中的向量進(jìn)行歸一化處理；

步驟3：判斷歸一化后的向量是否為合理向量，如果是，則判斷結(jié)束；否則為不合理向量，完成向量分類；

步驟4：將不合理向量導(dǎo)入專家決策庫，判斷如果合格，則判斷結(jié)束；否則調(diào)整向量參數(shù)后返回步驟3。

所述向量的格式符合支持向量機(jī)的處理規(guī)則，每個(gè)數(shù)據(jù)信息按照由小到大順序排列，中間以空格分開，每個(gè)數(shù)據(jù)信息前面添加向量維度。

所述向量維度從1到n的正整數(shù)。

所述歸一化按照最小化-最大化的方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，對原始的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行線性變化，使結(jié)果映射到0到1之間，歸一化的向量表示為：

x*＝(x-min)/(max-min)；

其中x為數(shù)據(jù)信息的值；x*為歸一化的向量，max為該數(shù)據(jù)信息在一定范圍內(nèi)的最大值，min為該數(shù)據(jù)信息在一定范圍內(nèi)的最小值。

所述向量分類過程先提取一部分歸一化向量作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，然后將訓(xùn)練數(shù)據(jù)經(jīng)過支持向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，形成分類函數(shù)，然后將未分類的向量數(shù)據(jù)經(jīng)過分類函數(shù)進(jìn)行分類。

所述合理向量為在油田開發(fā)中能夠給油田帶來經(jīng)濟(jì)效益或者實(shí)現(xiàn)在開采中節(jié)能提效的措施和方法，在向量前用“+1”表示。

所述不合理向量為在油田開發(fā)中不能夠給油田帶來經(jīng)濟(jì)收益或者不利于油田再次開發(fā)、毀壞地質(zhì)結(jié)構(gòu)等措施和方法，在向量前用“-1”表示。

所述專家決策庫以傳統(tǒng)匹配模式為核心匹配模式。

本發(fā)明具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)：

該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)并且能支持各種類型的數(shù)據(jù)查詢、分析以及決策，以實(shí)現(xiàn)油田開發(fā)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)化、信息化和管理化，從而全面提高油田開發(fā)規(guī)則水平，不僅提高了管理人員以及決策人員的工作效率，更加為油田的開采制定了快速、 準(zhǔn)確的規(guī)劃，節(jié)約了成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的工作流程圖；

圖2是本發(fā)明的傳統(tǒng)模式匹配流程圖；

圖3是本發(fā)明的支持向量機(jī)的分類圖；

圖4是本發(fā)明的支持向量機(jī)工作原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

油田開發(fā)專家決策系統(tǒng)包括四個(gè)部分：首先是將決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入到基礎(chǔ)向量表中；第二將向量表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理；第三，將處理好的向量表通過支持向量機(jī)進(jìn)行分類，將不合理的向量進(jìn)行提??；第四，將不合理的向量通過專家?guī)斓臎Q策篩選，確定最終的決策結(jié)果。該方法創(chuàng)建了集專家經(jīng)驗(yàn)、基礎(chǔ)分類以及油田開發(fā)實(shí)例于一體的決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了油田中規(guī)劃方案、經(jīng)濟(jì)效益等評(píng)比的智能化，大幅度的節(jié)約了在油田開發(fā)過程中的時(shí)間以及能源。

油田開發(fā)專家系統(tǒng)的工作流程圖如圖1所示

將決策的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入到基礎(chǔ)向量表后，按照最小化-最大化的方法進(jìn)行歸一化，即min-max歸一化，對原始的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行線性變化，使結(jié)果映射到0-1之間，其轉(zhuǎn)換函數(shù)為：

x*＝(x-min)/(max-min)

提取一部分的歸一化向量，根據(jù)油田專家的專業(yè)知識(shí)以及知識(shí)庫，將歸一化向量分為兩類:合理向量以及不合理向量；通過此方法形成了支持向量機(jī)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)。

支持向量機(jī)通過訓(xùn)練數(shù)據(jù)生成了分類函數(shù)，其分類圖如圖3所示；圓形的點(diǎn)為合理的決策向量，方形的點(diǎn)為不合理的決策向量，圖中的直線表示區(qū)分合理和不合理向量的分界線，即分類函數(shù)，分類函數(shù)的作用就是把這兩種不同顏色的數(shù)據(jù)點(diǎn)分割開來，在分類函數(shù)一邊的數(shù)據(jù)點(diǎn)所對應(yīng)的向量頭為-1，而在另一 邊全是+1。通過支持向量機(jī)，可以把決策向量進(jìn)行分類，通過確定了分類函數(shù)，再來新的決策向量，可以通過分類函數(shù)來判斷其是否合理，如果不合理，則需要進(jìn)行下一步的處理，通過專家決策庫進(jìn)行篩選。支持向量機(jī)的運(yùn)行流程圖如圖4所示。

決策庫的內(nèi)在核心為傳統(tǒng)模式匹配，其具體算法流程如圖所示；首先從n條規(guī)則中取出一條規(guī)則r；其次將不合理的向量組合成一個(gè)事實(shí)c；最后執(zhí)行左手規(guī)則lhs(r(c))如果為真，則將該向量加入沖突集中；取出下一條規(guī)則r重復(fù)執(zhí)行；如果沖突集中的向量個(gè)數(shù)等于n，則判定該向量為合理向量。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種油田開發(fā)的專家決策系統(tǒng)，將油田開發(fā)中所需的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)排列成向量，錄入到基礎(chǔ)向量表；將基礎(chǔ)向量表中的向量進(jìn)行歸一化處理；判斷歸一化后的向量是否為合理向量，如果是，則判斷結(jié)束；否則為不合理向量，完成向量分類；將不合理向量導(dǎo)入專家決策庫，判斷如果合格，則判斷結(jié)束；否則調(diào)整向量參數(shù)后返回步驟3。本發(fā)明能夠?qū)崟r(shí)并且能支持各種類型的數(shù)據(jù)查詢、分析以及決策，以實(shí)現(xiàn)油田開發(fā)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)化、信息化和管理化，從而全面提高油田開發(fā)規(guī)則水平，不僅提高了管理人員以及決策人員的工作效率，更加為油田的開采制定了快速、準(zhǔn)確的規(guī)劃，節(jié)約了成本。

技術(shù)研發(fā)人員：張?zhí)焓?劉陽;佟星;曾鵬;于海斌;李鐵栓;顧峰碩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所
技術(shù)研發(fā)日：2015.12.29
技術(shù)公布日：2017.07.07