基于MSIWOA-LightGBM的输汽管线蒸汽干度预测方法研究

作     者：梁海波 王胤力 张毅 

作者机构：西南石油大学机电工程学院 

出 版 物：《中国测试》 (China Measurement & Test)

年 卷 期：2025年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

基　　金：四川省自然科学基金(2023NSFSC1981) 四川省自然科学基金(2022NSFSC0276) 

主　　题：蒸汽干度 输汽管线 轻梯度提升机 鲸鱼优化算法 干度预测 

摘      要：在油田注汽系统中，锅炉蒸汽干度的设定值常根据出口处蒸汽干度的波动进行实时调整，针对注汽过程中难以获取输汽管线出口处蒸汽干度的精确数学模型问题，提出一种基于MSIWOA-LightGBM算法的输汽管线蒸汽干度预测方法。通过引入Circle混沌序列初始化解分布、建立非线性收敛因子和基于Limit阈值的柯西变异扰动策略，改进WOA算法优化LightGBM超参数组合的常规流程与效率，提高模型的遍历性和寻优深度，加强了前期全局搜索效率和后期局部深度开发能力，旨在较短时间内获取更为准确的输汽管线蒸汽干度值。最后结合注汽现场输汽管线数据集，验证其预测性能并与传统LightGBM，XGBoost，常规WOA-LGBM三种模型进行对比，实验结果表明：MSIWOA-LightGBM模型较常规优化流程效率提高36.9%，在各项性能评价指标上均优于其他模型，具有更好的实时性与泛化能力，对热注作业能量调控具有借鉴意义。