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龙图腾网获悉中国石油大学(华东)申请的专利一种基于分布式光纤声波传感的井筒砂运移监测实验系统与运移速度预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121298192B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511884252.X，技术领域涉及：G01M10/00；该发明授权一种基于分布式光纤声波传感的井筒砂运移监测实验系统与运移速度预测方法是由刘均荣;王世杰;肖昞轩设计研发完成，并于2025-12-15向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于分布式光纤声波传感的井筒砂运移监测实验系统与运移速度预测方法在说明书摘要公布了：本发明属于油气开采井筒出砂监测领域，具体涉及一种基于分布式光纤声波传感的井筒砂运移监测实验系统与运移速度预测方法，本发明基于建立的分布式光纤声波传感的井筒砂粒运移监测实验系统，通过大量室内实验获得不同工况下的砂粒运移速度数据，可研究实验流体的流体速度、实验流体的流体介质、砂浆内的砂粒浓度和砂浆内的砂粒直径对砂粒运移速度的影响，同时为后续砂粒运移速度符号回归模型的训练提供数据，本发明利用实验数据训练井筒内砂粒运移速度符号回归模型，能够形成预测砂粒运移速度的数学表达式，为砂粒运移速度的计算提供了一种新的方法。

本发明授权一种基于分布式光纤声波传感的井筒砂运移监测实验系统与运移速度预测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于分布式光纤声波传感的井筒砂运移速度预测方法，采用基于分布式光纤声波传感的井筒砂运移监测实验系统，其特征在于，所述基于分布式光纤声波传感的井筒砂运移监测实验系统包括全尺寸井筒系统、流体供应及回收系统和光纤监测系统； 所述全尺寸井筒系统包括水平设置的全尺寸井筒1，所述全尺寸井筒1左端上方设置有砂粒注入口11； 所述流体供应及回收系统包括供液单元2、砂浆供应单元3和废液回收罐4； 所述供液单元2与全尺寸井筒1的左端相连，用于控制实验流体按照设定流速进入全尺寸井筒1； 所述砂浆供应单元3与砂粒注入口11相连，用于控制预设配比的砂浆按照设定流速进入全尺寸井筒1； 所述废液回收罐4与全尺寸井筒1的右端相连，用于回收实验流体和砂浆的混合物； 所述光纤监测系统包括DAS数据采集系统5、管内光纤6和管外光纤7，所述管内光纤6和管外光纤7紧贴全尺寸井筒1内外壁安装，所述管内光纤6沿全尺寸井筒1轴向设置在全尺寸井筒1内壁上，用于测量砂粒运移的声信号，所述管外光纤7沿全尺寸井筒1轴向设置在全尺寸井筒1外壁上，用于获取验证所述声信号的验证信号，所述管内光纤6右端穿过全尺寸井筒1与管外光纤7相连，所述管内光纤6左端穿过全尺寸井筒1与DAS数据采集系统5相连，所述管外光纤7尾部设置有光纤尾端处理装置8； 包括以下步骤： S1、对基于分布式光纤声波传感的井筒砂运移监测实验系统进行搭建； S2、通过对实验流体的流体速度、实验流体的流体介质、砂浆内的砂粒浓度和砂浆内的砂粒直径进行设置，开展不同工况的砂运移实验，并获取包含频带能量FBE、管道内的流体速度、砂粒浓度、砂粒直径、管道直径和雷诺数的实验数据； S3、对DAS数据采集系统5获取的原始数据进行滤波降噪并计算频带能量FBE； S4、基于全尺寸井筒1内壁的频带能量FBE数据，通过FBE时空瀑布图计算轨迹斜率，推导出砂粒运移速度；利用全尺寸井筒1外壁的频带能量FBE采用同样的方法计算砂粒运移速度，验证实验数据的准确性； S5、对步骤S2-S4中所有的实验数据进行预处理以满足建模要求，具体的，对所述实验数据采用IQR异常值处理方法进行数据预处理； S7、实验数据预处理完成后，以砂粒运移速度为目标变量，利用随机森林模型选取实验数据中与砂粒运移速度相关程度排列位于预设名次之前的特征变量，将选取后的实验数据按一定的比例划分为训练集和测试集； S8、利用选取后的特征变量与对应的砂粒运移速度对符号回归模型进行建立： 配置符号回归模型的搜索空间与进化参数，允许使用加减乘除和平方根函数作为基本运算符，设置公式的最大长度、进化过程的迭代次数、每次迭代生成的候选公式数量以及随机种子； 在训练过程中，利用交叉、变异和选择三种操作方法优化候选公式，得到的候选公式以选取后的特征变量求取砂粒运移速度； S9、模型评估与验证：利用测试集对步骤S8得到的候选公式对砂粒运移速度进行计算，得到砂粒运移速度的预测值，利用均方误差和R²决定系数计算预测值与实际值的差异，量化模型性能； 若模型性能未达到预设要求，则进行超参数优化，以得到符号回归的最佳方程； S10、获得符号回归的最佳方程后，将其封装为砂粒运移速度计算函数，利用砂粒运移速度计算函数读取实验数据中相关的特征变量，即可实现砂粒运移速度的计算。

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