基于广义线性模型的概率风险评价方法及其应用

应用广义线性模型处理风险评价中响应变量为属性变量或离散型变量的问题,对风险事件依风险等级的累计发生概率进行logistic变换,以变换的累计发生概率作为连接函数,基于风险样本事件先验信息建立回归模型。针对待评价的风险事件,利用所建立的回归模型分别计算各风险等级的累计发生概率和发生概率,以其最大发生概率所对应的等级作为风险事件的最终评价等级。在建模过程中,采用极大似然估计法对回归系数进行参数估计并采用Newton-Raphson迭代算法求解,模型的拟合优度采用皮尔逊X2检验。应用本方法建立煤与瓦斯突出的概率风险评价模型,并对具体矿井煤与瓦斯突出的概率风险进行评价。研究结果表明：采用该方法可准确得出评价结果。     

泵抽式电缆地层测试渗透率实时解释新方法

在对海上油田进行油气资源评价时,使用泵抽式电缆地层测试能快速获得储层的渗透率,节约大量的测试成本,降低作业风险.从渗流力学的基础理论出发,在充分考虑测试流量非稳定性和地层渗透率非均质性的前提下,建立了非稳态非均质球形流渗透率解释模型,并开发出基于渗透率正演压力原理的试井数值计算方法,能够提高电缆地层测试渗透率解释结果的可靠性和计算精度,同时满足现场在线解释的实时性要求.研究成果在一种新型泵抽式电缆地层测试器(ERCT)的测试资料解释中得到了验证.     

LPG蒸气云爆炸风险评估中的参数不确定性分析

分析了液化石油气的危险特性及其事故性爆炸的主要特点,针对蒸气云爆炸定量风险评估中不确定因素无法精确确定而导致的结果不确定性问题,即蒸气云爆炸事故造成的危害存在不确定性,建立了蒸气云爆炸风险评估模型,提出了一种基于Monte-Carlo模拟的不确定性处理方法,计算了LPG蒸气云爆炸波伤害范围和事故风险概率曲线,对于定量评估VCE事故风险具有重要意义.     

带标准Brown运动扰动风险模型的破产概率模拟计算

当索赔额序列服从重尾分布时,带标准Brown运动扰动风险模型的破产概率无解析表达式。首先提出一种模拟带标准Brown运动扰动风险模型盈余轨道的程序思想,结合Monte-Carlo方法,讨论风险模型在有限时间内的破产概率,并通过数值算例验证了程序的有效性。其次根据中国太平洋财产保险股份有限公司2014年和2015年的数据,利用统计分析方法,采用广义Pareto分布刻画重大理赔额序列,Poisson过程刻画理赔次数,标准Brown运动刻画其它风险干扰因素。最后对该公司有限时间内的破产概率进行了Monte-Carlo模拟计算。由于综合考虑了其他营业支出及风险干扰等影响因素,使得保险公司在有限时间内的破产概率模拟计算结果更加贴合实际。     

油气藏开发阶段储层地质模型的建立及优选方法

针对目前国内油气藏开发阶段储层地质建模存在的问题,提出了基于模型概率储量分析及生产历史拟合的模型建立及优选方法。该方法首先综合应用测井、地质、开发动态等研究成果,以相控建模思路为指导,分步建立构造模型、沉积相模型以及沉积相控制下的储层参数模型。重点分析了影响储层地质建模的不确定因素,并采用蒙特卡罗模拟对随机变量进行取值,得到多个模型实现并对其进行储量计算,优选一系列地质模型。最后对所优选的模型进行生产历史拟合,通过区块累产气量与实际生产数据的均方根误差分析,选取与实际生产数据最为符合的模型作为最终的模型。通过对榆林气田陕215井区北部山西组2段的地质模型的建立及评价可知,该方法适合油气藏开发阶段的地质模型重建,输出模型能更好地反映油气藏实际并能较好的应用于油气藏数值模拟。     

井壁失稳风险评价方法

针对井壁几何参数、力学性能参数和地层压力存在的随机性特点,对传统井壁稳定性系数评价方法的不足进行分析。根据可靠性理论,从力学角度建立井壁失稳风险评价方法。利用Monte-Carlo随机抽样法,计算井壁失稳的风险概率数值解,分析井壁围岩失稳风险概率分布规律,并与传统井壁稳定性系数进行对比,建立全井段井壁失稳风险评价方法。结果表明:井壁失稳风险评价方法和程序能够满足井壁失稳评价的需要;基于可靠性理论建立的井壁失稳风险评价方法,可对井壁的稳定性进行定量评价;井壁失稳风险概率评价指标,可为传统井壁稳定性系数的选取和不确定性条件下的井壁稳定性评价提供依据。     

基于欧式贴近度的钻井井控风险定量评价方法研究

加强钻井井控风险评价是安全钻井的重要工作之一,而井控风险定量评价又是井控事故预防和消减的基础。针对钻井井控风险的特点,建立全面合理的钻井井控风险评价指标体系。在模糊物元分析的基础上,结合欧氏贴近度的概念,提出了基于欧氏贴近度的钻井井控风险评价模型,该模型采用定性与定量相结合的层次分析法确定各评价指标的权重。应用该模型对实例井数据计算分析,确定了其风险等级,所得结果与现场基本一致。研究表明该井控风险评价模型合理、可行,可以用于现场对单井进行钻井井控风险评价。     

深水钻井防喷器系统失效定量风险分析

为了准确客观的评价深水防喷器系统的失效风险,建立基于改进屏障和可操作性分析方法的风险评价模型。首先应用安全屏障框图识别深水防喷器系统的安全屏障,从人员、设备和技术三个角度建立了包含15个因素的评价指标体系和深水防喷器系统失效分析模型;然后根据文献公开数据,分别计算了深水钻井井涌和防喷器系统失效的平均概率;同时利用齐次泊松过程参数模型代替屏障和可操作性分析方法中确定事件发生概率的专家赋值法,提高了结果的客观性;最后对Block47-1井的防喷器系统可靠性进行了评价,并对影响因素进行了敏感性分析。结果表明:Block47-1井的深水防喷器系统失效风险符合事故调查报告中的风险状况;安全密度窗口[1]对深水防喷器系统可靠性影响最大,在实际工作中应该特别防范窄密度窗口带来的影响;验证了所建模型的科学性,可为深水钻井作业风险评价提供参考。     

基于三角模糊数的钻井井控风险定量评价研究

加强钻井井控风险评价是有效降低井喷事故发生率、减少事故损失的基础工作。为了解决钻井井控风险评价中模糊的不确定的变量难以量化、不能准确量化的难题,将三角模糊数运用到井控风险评价中。针对钻井井控风险的特点,结合现场数据提出了11个关键的钻井井控风险诱因,归纳、分类建立了层次指标体系。结合三角模糊数的理论建立了基于三角模糊数的钻井井控风险定量评价模型。以罗家16H井为例,提取评价所需要的诱因参数,运用该模型进行计算分析,结果表明该井的综合风险值为0.624,属于高度风险值范围,故确定为高度风险等级,该风险等级评价结果与罗家16H井实际情况基本相符。研究表明该井控风险定量评价模型具有一定的准确性和实用性,可以用于现场对单井进行钻井井控风险评价。     

工程项目风险的多维功效函数评价方法研究

在回顾风险评价概率方法和模糊逻辑方法优缺点的基础上 ,将风险因素特征的多维性 ,即风险概率、风险损失、可预测性、可控制性及可分担性 ,纳入了风险分析过程 ,提出了风险因素的多维特征向量描述概念 .然后建立了风险因素评价的多维功效函数评价准则 ,能对具有多维特征的风险因素进行风险度评价 .根据多维功效函数评价准则对风险因素的风险度排序 ,能使风险管理者从管理全局的角度认识风险、管理风险 ,促进积极风险响应措施的建立和实施 .最后给出了用多维功效函数评价方法进行工程风险评价的应用实例     

基于蒙特卡洛模拟的导弹级间分离干扰仿真

级间分离的稳定性、可靠性关系到主级导弹的稳定飞行,采用蒙特卡洛方法对干扰作用下的导弹级间分离进行模拟仿真。首先分析影响级间分离过程的各种随机干扰因素,在此基础上建立了包含随机干扰因素的分离动力学数学模型,然后利用蒙特卡洛方法和随机干扰参数对分离过程进行仿真。仿真结果表明,各种干扰作用下助推级和主级可安全分离。蒙特卡洛方法可快速对级间分离潜在风险以及失败概率进行预测,同时也能定量评估各项干扰因素对分离的影响程度。     

基于磁场强度检测的悬索桥缆索锈蚀风险概率计算方法

为了分析和评定服役期内悬索桥缆索结构的锈蚀状态以及屈曲破坏风险概率,开展缆索结构的加速腐蚀试验,通过拟合得到磁场总强度与腐蚀失重率的关系。在已有的抗力概率模型和荷载概率模型研究的基础上,剔除次要因素,通过极限状态方程建立缆索结构锈蚀屈曲破坏风险概率计算方法。文章以某大跨径悬索桥为背景,根据三轴磁场强度检测结果,判断缆索结构的锈蚀状况,通过现场检测数据建立悬索桥有限元模型,计算缆索的抗力概率模型、荷载概率模型,从而得到悬索桥在当前缆索系统锈蚀状态下的破坏率。结果表明：随着试样腐蚀率的增加,磁场总强度呈现下降趋势,且其测值越离散。锈蚀评定方法能够较好的拟合磁场总强度和腐蚀失重率的关系。基于现场锈蚀评定和有限元模拟建立的悬索桥缆索结构锈蚀风险概率计算方法切实可行。     

电缆桥架结构抗震可靠性分析

对电缆桥架结构抗震可靠性进行了理论与试验研究,根据可靠性理论建立了极限状态函数,利用ANSYS建立了电缆桥架参数化有限元模型,选用蒙特卡罗(Monte Carlo)法对电缆桥架进行抗震可靠性分析。模拟结果显示:在95%的置信度水平下,极限状态函数值大于零,失效概率接近0%。对参数敏感性进行分析,发现反应谱对电缆桥架结构可靠性影响较大,其他参数影响很小。对20个试验工况同一测点的位移进行了统计,并与可靠性模拟位移统计结果进行比较,得出两者的位移均值结果基本一致。说明运用此方法对电缆桥架进行抗震可靠性分析是可行的,可用于抗震设计分析,对电缆桥架设计具有参考价值。     

混响室漫射场条件下树型线缆网络耦合规律

以典型线缆网络为分析对象,研究其在全向辐射的电磁环境下的响应信号。利用线缆网络BLT方程,结合蒙特卡洛统计方法构造全向辐射的电磁环境仿真模型,得到线缆网络各个节点在该漫射场环境下的时域、频域响应。其结果表明：蒙特卡洛方法建立的全向辐照模型与混响室内电磁环境具有很高的一致性;全向辐照情况下,由于各管道串扰,线缆网络频域响应频点与线缆管道长度无对应关系;线缆分流点的时域响应信号成震荡衰减曲线,接匹配阻抗节点的时域响应信号与入射波形相似。     

地铁车站基坑工程工期风险值计算

基于全概率、蒙特卡洛思想,构建阶段工期变化风险值的计算方法与步骤.从工期未发生异常变化、工期发生异常变化但未采取补救措施,以及工期发生异常变化且采取补救措施3方面进行阶段工期变化风险的概率计算,建立了工期异常时间全概率法的计算公式;运用蒙特卡洛思想,构建了基于Matlab的阶段工期变化风险蒙特卡洛法的计算步骤,并将贝塔分布函数用于描述工期变化.最后以某车站基坑工程为例,计算获得了该基坑开挖与支护工期变化风险值,验证了全概率法和蒙特卡洛法的实用性.     

基于神经网络模型的致密气藏分段压裂井产能预测

致密气藏储层致密,开采难度较大,应用分段压裂水平井技术可以更高效的开采致密气藏,如何准确预测水平井分段压裂井的产能也成为气藏实际生产开发的关注重点。本文通过对前人致密气藏分段压裂水平井解析模型的探究确定影响产能因素;运用灰色关联分析法可视化分析影响压裂水平井无阻流量的主要因素;选取不同输入层个数影响因素利用python编程程序建立神经网络模型,对比选取高精度的训练模型结构;利用训练好的神经网络模型对实际气田待压裂井进行产能预测。结果表明,利用神经网络模型建立的压裂水平井产能预测方法具有误差小、简便高效的优点,对实际气田生产开发制度有一定指导意义。     

石油钻探取心工程风险的量化分析

 取心工程存在很大的风险性和不确定性,做好风险分析和预测可以有效规避风险。结合取心工程特性对影响取心工程的风险因素和风险事件进行有效地识别、分析,建立了风险评估指标体系和风险评估的数学模型。利用蒙特卡洛模拟与层次分析法(AHP)相结合的方法对取心风险进行分析计算,综合考虑了多种不确定性风险因素进行组合抽样,列出了蒙特卡洛模拟的计算流程,得到具有可靠度的量化的风险概率分布。同时,根据模拟结果可以得到各指标的不同风险指数,量化了每个风险因素对工程风险的贡献,对计算结果进行了概率统计分析,找出敏感性较大的风险因素或事件。该风险分析方法对各个不确定性参数进行了全面抽样,涵盖了风险发生的各种可能性组合,输入参数的不确定性得以传递并在计算结果中得到反映,避免了信息的丢失,提高了计算结果的准确度。同时,针对不同组合的风险值计算出了其出现概率的大小,更有利于之后的风险管理,提高取心作业的成功率和岩心收获率。通过实例分析,该方法具有较好的评价效果,预测结果合理可靠,预测取心工程风险是可行的、合理的。     

随钻与电缆脉冲中子孔隙度测井响应差异研究

由于地层模型和测量条件不同,随钻和电缆脉冲中子孔隙度测井响应存在差异,对其响应差异研究可为随钻 测井解释提供理论依据。利用蒙特卡罗方法建立不同地层模型,模拟不同测井环境条件下响应的差异。结果表明,在 随钻测井条件下,热中子计数比值随地层孔隙度增加按三次多项式趋势增加,电缆脉冲中子孔隙度测井响应也具有相 同的规律,但随钻和电缆脉冲中子孔隙度测井响应曲线存在交叉点;随钻测井条件下孔隙度相对灵敏度计算值大于电 缆测井,但随钻测井条件下的钻铤会降低热中子计数统计性,影响孔隙度测量精度;不同测井环境条件对由于其改变 引起的随钻和电缆测井响应差异影响随地层孔隙度增加而减小,岩性、泥质含量和井眼尺寸对随钻测井响应的影响都 大于电缆测井,井眼流体为淡水、油或盐水时对脉冲中子孔隙度响应影响可忽略,井眼流体为气时对电缆测井响应的 影响大于随钻测井。     

混凝土碳化深度的贝叶斯自回归预测分析

总结和分析了影响混凝土碳化的主要因素及碳化深度计算模型,讨论了参数随机性及不确定性对碳化深度预测计算结果的影响.根据贝叶斯分析的基本原理,研究了混凝土碳化深度预测的贝叶斯自回归方法.该方法根据马尔可夫链(Markov Chain)的概率密度演化,利用吉布斯(Gibbs)抽样及蒙特卡洛(Monte Carlo)数值模拟,建立了混凝土碳化深度的随时贝叶斯自回归模型.该模型形式简单,收敛性好,且具有较高的预测精度.利用该方法和实测的碳化深度结果,建立自回归模型,可以对混凝土碳化深度进行更新预测.     

基于PSO-LSSVM的复杂试验不确定度分析

提出一种结合粒子群优化（PSO）算法和最小二乘支持向量机（LSSVM）模型的复杂试验不确定度分析方法。以汽车座椅的安全带拉伸试验为对象,研究汽车座椅安全带拉伸试验的主要影响因素及其概率密度函数参数,采用拉丁超立方方法进行试验设计,并进行安全带拉伸试验有限元仿真。运用PSO-LSSVM建立安全带拉伸试验的数学模型,并与BP（back propagation）神经网络建立的数学模型进行对比,结果显示PSO-LSSVM数学模型有更高的预测精度,满足后续不确定度评定要求。进一步采用蒙特卡罗方法实现安全带拉伸试验的不确定度评定,并以国家标准规定的方法进行参考,研究结果表明,该方法可应用于各种复杂试验不确定度分析中。