数学描述抽油系统故障时抽油机示功图

抽油设备的工作状况反应在示功图上。由于抽油井的情况较复杂,使实测示功图的形状各不相同,增加了故障分析的难度,分析容易出错。针对这一问题,分析了抽油机采油系统出故障时的示功图。对16种故障的典型示功图形状特征进行数学描述,得到了出故障时示功图特征;对特征相近的功图,给出了结合油井参数进行判断的方法。从而为从示功图的数据上直观且快速准确地判断抽油设备的工作状况提供理论依据。     

卡尔曼滤波与离散型数值积分相结合的示功图位移计算研究

为解决利用加速度传感器计算油井示功图的难题,提出一种卡尔曼滤波算法与离散型数值积分算法相结合用于油井示功图的位移计算和析出位移周期。卡尔曼滤波算法既过滤了加速度信号的噪声干扰,又保持了加速度信号的原始形状特征。位移周期的准确析出保证了位移计算原始数据的正确性。离散型数值积分算法可使位移测量的相对误差小于1％,满足了示功图精度的要求,适用于不同冲次的井型。     

发动机示功图试验中的数据采集软件开发

示功图既是研究和判断内燃机工作状态、基本性能参数计算及放热规律分析的重要依据,又是反映燃烧过程数学模型精确程度的评价标准。基于Labwindows/CVI软件开发了示功图软件,使用高速多通道采集卡、压电式气缸压力传感器、放大器和角编码器,利用虚拟仪器的方法实现示功图的采集。完成了采集界面的设计、采集中的AD转换、多通道数据的高速采集和处理并最终实现波形的显示。经程序测试可以实现包括汽缸压力和角编码器信号等多通道的采集、示功图的显示功能。     

有杆抽油系统故障递阶诊断的故障分辨研究

有杆抽油系统工况极其恶劣,发生故障的概率较高。针对有杆抽油系统的特点及其故障诊断目前存在的问
题,提出基于示功图的有杆抽油系统故障递阶诊断法,该方法分为故障分辨和故障识别两个阶段,即首先在故障分辨
阶段根据正常（或平稳状态）样本的统计规律把示功图分为故障类和非故障类;然后采用基于示功图的有杆抽油系统
故障识别的搜索树方法,对故障样本进行故障类型的识别。它提高了故障诊断系统的故障诊断性能,且不需要建立和
求解有杆抽油系统力学模型,也不存在训练集问题,并能反映出有杆抽油系统自身的基本特征。故障分辨过程包括：
在训练阶段,t 检验剔除异常数据后,通过X2拟合优度检验确定样本的随机分布形式及其参数,进而计算出正常区域
和故障区域;在分辨阶段,根据测试样本是否有特征量落入故障区域来判断其分类。实例表明故障分辨过程能从大量
的数据中筛选出故障样本,分辨的正确率比较高;训练样本的统计规律能反映油井实时的生产状况。     

示功图法计算油井产液量的影响因素

示功图法依据井口负荷和位移传感器数据进行功图分析及产液计算.由于油井实际生产过程复杂,影响示功图及油井产液计算结果的因素很多.从示功图法计算油井产液的理论方法、油井自身数据及地面采集数据3个方面,分析影响油井计量结果的主要因素,指出在实际应用中应注意的问题,以提高示功图法计算油井产液量的准确度.     

泵示功图单井自动量油技术研究

以井下泵示功图为基础,结合油井工况自动诊断技术,通过封闭曲线的曲率确定有杆抽油系统深井泵的游动阀、固定阀的开启点和关闭点,从而提出了有杆抽油系统单井自动量油的理论及其数学模型.经油田现场实测资料验证,以该理论为核心的泵示功图单井自动量油技术计算的产油量与实际产油量的平均相对误差为8.93%,最大相对误差为20.26%,最小相对误差为0.07%,相对误差在15%以内的井占85.71%.因此,利用该方法中封闭曲线的曲率来确定泵示功图的4个凡尔开闭点的方案是可行的,用于有杆抽油系统的单井自动量油具有实际的工程应用价值,该技术已应用于游梁式有杆抽油泵采油井自动监测系统中.     

通过柴油机性能参数确定示功图方法的研究

提出一种利用柴油机性能参数，如柴油机功率，爆发压力等，计算其示功图以及放热率的新方法，该方法是利用双韦贝函数替代柴油机放热规律，以模拟计算出的爆发压力和功率与实测值最接近为目标函数最优选取双韦贝函数中的五个常数，然后利用优选出的结果进行柴油机工程过程计算，从而得出示功图，算例分析表明，采用上述方法计算出的示功图与实测示范图吻合。     

井下抽油泵柱塞与泵筒运动规律的研究

用三元振动模型,综合考虑油柱、抽油杆柱和油管柱的振动.建立起数学模型并离散化,然后用微机编程求解微分方程组.对不同工况下的抽油泵运动规律和抽油机示功图进行分析研究,得出了油管应予锚定的结论,并给出了不同抽油机的适用范围.为进一步研究抽油泵的井下工作机理和故障原因打下了基础.     

抽油井地面示功图的回归分析

运用多元统计分析理论，结合理论研究成果和现场实际经验，对在抽油井现场收集的实测示功图进行了回归分析，给出了一种在正常稀油抽汲工况下预测示功图的方法．计算结果表明，这种方法预测出的几种具有代表性工况的系统效率均在现场实际公认的取值范围内，该方法可应用于抽油机的动力优化设计和分析．     

内燃机高低压示功图测量误差分析

分析气门落座冲击，压力基准线确定，触发信号始点相位等对内燃机高，低压示功图测量分析的影响，根据气门落座引起的干扰信号可以间接确定气门关闭相位。提出根据充气效率，转速等参数来确定气缸压力基准线。