一种抽油机井示功图多尺度归一化方法及系统

文档序号:25991722发布日期:2021-07-23 21:03阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种抽油机井示功图多尺度归一化方法,其特征在于,所述的方法包括:

使用当前示功图实际载荷最值进行归一化;

以及,对于当前的示功图数据集,使用聚类算法获得k个归一化尺度,算法流程如下:输入:样本数据集d,聚类簇数k;

(1)从样本中随机选取k个样本点作为初始的均值向量(u1,u2,......,ui,uk);

(2)循环以下几步直到达到停止条件,此时每个簇的均值向量不再变化;

(2.1)令

(2.2)计算所有样本点到k个均值向量之间的距离,取其中距离最短的对应均值向量的标记作为该点的簇标记,然后将该点加入相应的簇ci;

(2.3)计算每一个簇的均值向量x∈ci,更新簇的均值向量;

所述的停止条件为:|ui-ui-1|<σ,其中σ的取值为0.05-0.1;

输出:每个簇的均值向量,即归一化尺度(ymax,ymin);

其中,样本数据集d是每个示功图数据载荷的最值(ymax,ymin)向量的集合,k是自定义的超参数。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,选择成本函数肘部的值作为k的值,其中,所述的成本函数是各个类畸变程度之和,每个类的畸变程度等于该类质心与其内部成员距离的平方和,成本函数的计算公式为:

其中,ui是第k个簇中的成员向量,uk是该簇的质心。

3.一种抽油机井示功图多尺度归一化系统,用以实现权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述的系统包括:

示功图预处理模块,对抽油机井示功图进行预处理,提取示功图信息;

归一化处理模块,根据提取到的示功图信息对其进行归一化处理。


技术总结
本发明涉及抽油机井示功图计算技术领域,特别涉及一种抽油机井示功图多尺度归一化方法及系统,所述的方法包括使用当前示功图实际载荷最值进行归一化;以及,对于当前的示功图数据集,使用聚类算法获得k个归一化尺度,进而得到k+1个归一化示功图;本发明通过引入多个具有显著形状差异的归一化示功图,极大的丰富了数据特征,不同工况能通过观察其归一化示功图组合有效的进行区分。因此,组合多尺度归一化方法得到的多个示功图作为一个输入数据样本,可以极大的提高原始数据的可分性,从而提高工况诊断的整体准确率和复杂工况的召回率,提高所构建的模型的鲁棒性,后续实验和现场应用也证明了此方法的有效性。

技术研发人员:檀朝东;陈培堯;冯钢;檀竹南
受保护的技术使用者:中国石油大学(北京);北京雅丹石油技术开发有限公司
技术研发日:2021.03.11
技术公布日:2021.07.23
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