吉林大学学报(信息科学版) ›› 2024, Vol. 42 ›› Issue (4): 625-631.
李艳辉a,b, 吕行b
东北石油大学 a. 环渤海能源研究院, 河北 秦皇岛 066004; b. 电气信息工程学院, 黑龙江 大庆 163318
LI Yanhuia,b, Lv Xingb
摘要:
针对深度学习中的 RNN( Recurrent Neural Networks) 常用于时间序列预测, 但其存在难以对历史序列进行特征提取、以及无法突出关键信息的影响且时间序列过长时早期信息易丢失等问题, 提出一种基于双重注意力机制CNN( Convolutional Neural Networks) -BiLSTM( Bi-directional Long Short-Term Memory) 的油田注水流量预测方法。 该方法以油田历史注水数据为输入, 利用 CNN 层提取历史注水数据特征, 并引入特征注意力机制层,通过计算权重值的方式为特征赋予相应权重, 使关键特征更容易得到较大权重, 进而对预测结果产生影响; BiLSTM 层对数据进行时序建模, 并引入时间步注意力机制, 通过选取关键时间步并突出该时间步的隐藏状态表达, 使早期隐藏状态不会随时间消失, 能提升模型对长时间序列的预测效果, 最后完成流量预测。 以公开数据集和中国南部某地区油田注水数据为算例, 并与 MLP( Multilayer Perceptron)、 GRU( Gate Recurrent Unit)、LSTM( Long Short-Term Memory)、BiLSTM,CNN 进行对比, 证明该方法在油田注水流量预测中精度更高,可帮助油田制定生产计划、减少资源浪费以及提高注采率, 具有一定的实际工程应用价值。
中图分类号: