[发明专利]一种基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析方法

权利要求书

1.一种基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析方法，其特征在于，包括步骤：

S1，获取页岩气开发数据集进行预处理后，构建页岩气井生产数据集；

S2，对步骤S1中构建的页岩气井生产数据集进行归一化处理；

S3，以产量为目标，利用归一化后的数据集，建立基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析模型；

S4，利用基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析模型，进行主控因素相关性计算；

S5，基于步骤S4计算所得的数据进行排序，得到任一数量内的页岩气开发主控因素。

2.根据权利要求1所述的一种基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析方法，其特征在于，在步骤S1中，所述预处理包括标记步骤：将收集的页岩气开发数据集标记为数据集D，且数据集D中每一个样本为一口页岩气井的数据，该口页岩气井的数据包括地质参数、工程参数和生产指标。

3.根据权利要求2所述的一种基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析方法，其特征在于，在步骤S1中，所述预处理包括步骤：将数据集D中含页岩气井的数量标记为m，将每一个地质参数和工程参数称为一个因素，将数据集D中因素个数标记为n；引入因素向量维度为m×1，标记第i个因素在数据集D中的所有取值集合；引入矩阵X^*，维度为m×n，令引入因素向量Y^*，维度为m×1，标记生产指标在数据集D中的所有取值集合。

4.根据权利要求3所述的一种基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析方法，其特征在于，在步骤S2中，归一化处理包括步骤：对因素向量和因素向量Y^*按照如下公式进行归一化处理：

上式中，为的最大值，为的最小值，为Y^*的最大值；为Y^*的最小值，令X＝{X₁,X₂,...,X_n}。

5.根据权利要求4所述的一种基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析方法，其特征在于，在步骤S3中，稀疏回归目标函数包括数据拟合项和因素系数约束项，如下：

上式中，J(θ)为最小化目标函数，θ＝{θ₁,θ₂,...,θ_n}^T为列向量，维度为n×1，其中θ_i代表归一化因素X_i的回归系数，||θ||₁为L₁范数，α为约束权重，决定约束的强弱，为数据拟合项，α||θ||₁为因素系数约束项。

6.根据权利要求5所述的一种基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析方法，其特征在于，在步骤S4中，进行主控因素相关性计算包括步骤：

S41，选取θ的一个初值，标记为θ⁽⁰⁾，这里θ的上标代表迭代的步数；

S42，对于第k步迭代，θ向量的n个维度的迭代更新顺序如下：

采用一维搜索方法求解式(4)中的每一个一维最小化问题；

S43，检查θ^(k)向量和θ^(k-1)向量在各个维度上的变化情况，如果在所有维度上的变化都足够小，则θ^(k)即为最终结果，否则转入步骤S42，继续第k+1步迭代。

7.根据权利要求6所述的一种基于稀疏回归的页岩气开发主控因素分析方法，其特征在于，在步骤S5中，基于计算所得的θ_i的绝对值大小进行排序，即得到任一数量内的页岩气开发主控因素。