(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111223740.8 (22)申请日 2021.10.21 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113673175 A (43)申请公布日 2021.11.19 (73)专利权人 中国石油大 学 （华东） 地址 257061 山东省东营市东营区北一路 739号 (72)发明人 许玉强　韩超　管志川　来福辉　 李千登　樊朝斌　刘铭刚　何保伦　 刘宽　李雅婷　 (74)专利代理 机构 济南竹森知识产权代理事务 所(普通合伙) 37270 代理人 孙宪维(51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 17/16(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 109886525 A,2019.0 6.14 CN 1079183 58 A,2018.04.17 CN 110388189 A,2019.10.2 9 审查员 李海明 (54)发明名称 基于BP-DEMATEL-ISM模型的钻井井筒压力 失衡影响因素分析方法 (57)摘要 本发明涉及油气钻井技术领域， 具体是一种 基于BP‑DEMATEL‑ISM模型的钻井井筒压力失衡 影响因素分析方法， 通过引入BP神经网络和ISM 算法对传统DEMATEL进行了改进。 BP神经网络利 用输入层与输出层之间的权值求得影响因素直 接关联矩阵， 提高了分析方法的效率和客观性。 考虑风险的预防控制问题以及为了得到最简层 次化致因网络模型， 利用ISM算法对DEMATEL模型 进行改进， 同时考虑到钻井工程的特殊性， 针对 井筒压力失衡涉及的录井参数众多问题， 对ISM 模型进行优化， 提出根据驱动力进行网络构建。 融合了BP、 DEMATEL和ISM模型的不同优点， 可以 得到计算效率高、 最简化的、 具有层级关系的事 故致因网络 。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 113673175 B 2022.01.18 CN 113673175 B 1.一种基于BP ‑DEMATEL‑ISM模型的钻井井筒压力失衡影响因素分析方法， 包括以下步 骤： S1、 将综合录井中的录井参数作为输入层神经元， 将综合录井中的工况作为井筒压力 失衡判别模型的输出层神经 元， 构建BP神经网络模型； S2、 根据BP神经网络求得的整体权值向量计算系统影响因素的初始直接关联矩阵B， （1） ， 式 （1） 中， 为第i个影响因素相对于第j个影响因素的重要性， 其中 ， ， 如 果 ， 则 ； S3、 将初始直接关联矩阵B按照式 （2） 进行规范化， 得到直接关联矩阵C， （2） ； S4、 计算综合影响矩阵T， （3） ， 式 （3） 中， 为单位矩阵， 为 的逆； S5、 分别对综合影响矩阵T中 的各元素按行和按列相加， 得到相应因素的影响度 和被 影响度 ， 其中影响度 表示元素i对其他所有元素的综合影响度， 被影响度 表示元素i 受其他所有因素的综合影响度， （4） ， （5） ， S6、 绘制原因 ‑结果图， 其中横坐标为 ， 纵坐标为 ； 为影响因素的 中心度， 表示影响因素i在所有影响因素中的重要程度， 其值越大表示重要性越高； 为影响因素的原因度， 表示影响因素i与其他所有因素的因果逻辑关联程度， 若为正， 则表 明该因素对其他影响因素的影响大， 称为原因因素， 若为负， 则表明该因素 受其他影响因素 的影响大， 称为结果因素； S7、 计算整体 影响矩阵H， （6） ； S8、 依据整体 影响矩阵H通过设定阈值建立可达矩阵K，    (7)；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113673175 B 2S9、 将可达矩阵K中的每行元素之和定义为该元素的驱动力 Qi， 每列元素之和定义为该 元素的依赖性 Yj （8） ， （9） ； 在获得每个元素的 Q和Y的数值后， 将驱动力相同的因素作为同一个结构层级因素， 得 到因素的递阶层次结构； 将可达矩阵K中各因素所在行对应列为1的视为该因素出度方向， 因素所在列对应行为1的视为该因素的入度方向， 建立钻井 井下复杂问题致因网络模型。 2.根据权利 要求1所述的基于BP ‑DEMATEL‑ISM模型的钻井井筒压力失衡影响因素分析 方法， 其特 征在于： 在所述步骤S1中， 所述录井参数包括标准井深(C1)、 迟到井深(C2)、 钻速(C3)、 转速 (C4)、 立管压力(C5)、 入口钻井液流量(C6)、 入口钻井液密度(C7)、 出口钻井液密度(C8)、 当 量钻井液密度(C9)、 入口钻井液电导(C10)、 出口钻井液电导(C11)、 入口钻井液温度(C12)、 出口钻井液温度(C13)、 总池体积(C14)、 垂直井深(C15)、 套管压力(C16)、 钻进时间(C17)、 DC指数(C18)、 正常压实岩层DC指数(C19)、 钻压(C20)、 钻盘扭矩(C21)、 出口钻井液流量 (C22)、 大钩 载荷(C23)、 SIGMA指数(C24)、 H2S含量(C25)， 所述工况包括井漏、 溢流、 气侵、 气 测异常和正常钻井。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113673175 B 3