油气生产过程综合能耗混合建模方法-东北大学.PDF

第３４卷第１１期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．１１ ２０１３年 １１月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｎｏｖ．　２０１３ 油气生产过程综合能耗混合建模方法 １ １，２ １ 刘　潭 ，高宪文 ，王丽娜 （１东北大学 信息科学与工程学院，辽宁 沈阳　１１０８１９；２东北大学 流程工业综合自动化国家重点实验室，辽宁 沈阳　１１０８１９） 摘　　　要：为准确预测油气生产过程中的能源消耗，通过对油气生产过程分析，确定了过程的主要能耗指 标，提出了一种机理模型与最小二乘支持向量机（ＬＳ－ＳＶＭ）相结合的混合建模方法．通过对油气生产过程及 各子过程之间关系的分析，建立了该过程综合能耗的机理模型，并利用ＬＳ－ＳＶＭ对机理模型不能描述的误 差特性进行补偿．仿真结果表明，该方法能够准确地预测油气生产过程的综合能耗，其预测性能优于机理模型 和ＬＳ－ＳＶＭ构建的数据模型，且具有较好的稳定性和可靠性，将其应用到某采油作业区的实际生产过程，取 得了满意的效果． 关　键　词：油气生产；能耗指标；机理模型；最小二乘支持向量机；混合模型 中图分类号：ＴＰ２７３　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１３）１１－１５２５－０４ ＨｙｂｒｉｄＭｏｄｅｌｉｎｇＭｅｔｈｏｄｏｆＣｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ｆｏｒＯｉｌａｎｄＧａｓＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ １ １，２ １ ＬＩＵＴａｎ，ＧＡＯＸｉａｎｗｅｎ ，ＷＡＮＧＬｉｎａ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅ ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＰｒｏｃｅｓｓＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９， Ｃｈｉｎａ．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ：ＬＩＵＴａｎ，Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｔａｎ＿０８２２＠１２６．ｃｏｍ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｃｃｕｒａｔｅｌｙｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎｔｈｅｏｉｌａｎｄｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｐｒｉｍａｒｙｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎｄｉｃａｔｏｒｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｏｉｌ ａｎｄｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｈｙｂｒｉｄｍｏｄｅｌｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｍｏｄｅｌｗａｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＬＳＳＶＭｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｏｉｌａｎｄ ｇａｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｗｈｏｌｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎｓｕｂｐｒｏｃｅｓｓｅｓ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｔｉｃｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅｎＬＳＳＶＭ ｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｔｈｅｅｒｒｏｒｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｎｏｔｂｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｏｉｌａｎｄｇａｓ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｃｏｕｌｄｂｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｐｒｅｄｉｃｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ，ａｎｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｗａｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈｏｓｅｏｆｍｅｃｈａｎｉｓｔｉｃｍｏｄｅｌａｎｄｔｈ