油田注水管道内腐蚀剩余寿命预测研究

来源：计算机技术与发展杂志2024年第12期北京时间：

作者：骆正山;杜丹*

摘要：埋地管道的寿命直接影响着油气管道公司的经济效益,准确预测埋地管道腐蚀剩余寿命能够提前制定维修计划,减少经济损失。 为估算管线剩余安全服役年限,创建了基于主成分分析(PCA)和粒子群(PSO)结合蚁群(ACO)的混合连续优化算法(HCACO)的最小二乘支持向量机(LSSVM)预测模型。 首先,通过 PCA 降维提取管道腐蚀的主要影响因素,以优化预测模型的输入变量。 其次,采用 HCACO 对 LSSVM 中的惩罚因子 C 和核函数参数?σ2 进行寻优,并将优化后的参数代入 LSSVM 预测模型中,最终构建基于 PCA-HCACO-LSSVM 的腐蚀管道剩余寿命预测模型。 以某油田注水管道为例,并与另外三种模型 BP、SVM 以及当前较流行的 GRA-XGBoost 进行对比,结果 PCA-HCACO-LSSVM 模型中均方根误差(RMSE)为 0. 303,平均绝对误差(MAE)为 0. 175,拟合优度(R2)为 0. 993,模型评估指标值均优于其余三种模型,预测精度及泛化性能也得到了显著提高,剩余寿命预测值与实际值更接近,为石油天然气管线的防腐研究开辟了新途径。

关键词：油田注水管道;内腐蚀;剩余寿命预测;主成分分析法(PCA);混合连续优化算法(HCACO);最小二乘支持向量机(LSSVM)