有杆抽油系统理论示功图的编制

由于抽油井的工作条件十分复杂，影响抽油井的泵系数的因素也很多，使得反映深井泵系统工作状况的示功图形状变化较大，奇形怪状各不相同。为了便于分析，常在实测示功图上绘制出理论示功图进行对比分析。因此理论示功图就成了实测示功图的解释基础。本文介绍了有杆抽油系统理论杀功图的分析及其绘制，它为有杆泵的工况分析提供了必要的参数。     

有杆抽油系统故障递阶诊断的故障识别研究

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,在基于示功图的有
杆抽油系统故障递阶诊断法的第二阶段故障识别阶段,从故障机理入手,在故障分辨的基础上,将正常样本的统
计信息与搜索树相结合,建立起有杆抽油系统故障识别的搜索树,对故障样本进行故障类型的详细识别。通过实例和
多种典型故障示功图,包括严重故障,验证了该方法能有效识别出有杆抽油系统的单个故障和组合故障。     

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。     

泵示功图量油应用研究

本文把抽油机井抽油泵作为容积量油器,以理论示功图为基础,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示功图量油的理论及其数学模型。通过抽吸参数计算每冲次抽油泵的理论产液量,依据柱塞泵示功图的特征对泵内液体的充满程度、气体影响、漏失等进行校正,进而计算出单井的产液量。利用示功图检验产液量操作方便、快捷且直观,准确可靠。     

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.     

游梁式抽油机示功图的间接测量

用间接测量的方法来测量游梁式抽油机的示功图,建立了示功图的间接测量模型,并介绍了示功图的计算过程．提出了通过同步点信号来获取抽油机电机功率与光杆位移对应关系的方法．给出了该测量方法在现场的试验结果,并将间接测量的示功图与直接测量的示功图进行了比对,两者误差比较小．     

基于悬点示功图的油井产量动态测量技术研究

针对油井有杆抽油系统无法实现产量连续监测的问题,提出了基于悬点示功图油井产量动态测量方法：首先,基于悬点示功图建立泵示功图模型,然后根据泵示功图计算泵有效冲程,最后动态计算油井实时产量．应用该方法对两口油井的产液量进行了计算,相对误差分别为5．93％和6．87％,研究结果表明,该方法计算较为准确,可以为油井产量动态监测提供参考．     

抽油机井示功图量化分析与应用

研究了示功图、动液面与抽油机平衡半径、功率、效率以及油井产量等之间的相互关系;建立了利用地面示功图计算油井产量、动液面、效率等的数学关系模型;并编制了计算分析软件,利用该软件可以方便地根据地面示功图的相关资料计算动液面深度、产量、效率等参数,为解决抽油机井生产动态参数测试困难的问题提供了有效的方法.     

一种游梁式抽油机示功图测量方法

游梁式抽油机广泛应用于石油开采工作中.针对游梁式抽油机工况的诊断存在不能兼顾准确性与可靠性的问题,提出了一种新型游梁式抽油机示功图测量方法.该方法根据抽油机的机械结构和运动学公式计算出抽油机单个工作周期内的位移数据,保存至云端服务器.利用加速度传感器和载荷传感器,同步采集抽油机的加速度数据和载荷数据.通过对加速度数据进行均值滤波处理,截取出单个完整周期内的载荷数据,并上传至云端服务器,采用云计算绘制出抽油机示功图.实验证明,该方法优于现有的方法,具有精确度高、可靠性高、易于安装维护、成本低廉的优点.     

基于卷积神经网络的抽油机井故障诊断研究

针对抽油机井示功图故障诊断问题,提出基于轻型卷积神经网络,并引入注意力机制,以提高在参数量、计算量减少的情况下的网络诊断性能。网络基础结构采用MobileNet-V2,并将ECA(Efficient Channel Attention Module)模块嵌入MobileNet-V2的倒残差模块中。倒残差模块中,ECA对特征图从通道维度,将生成的通道注意力重标定权重与输入特征图进行相应通道相乘,最后获取经过注意力加权处理的特征图。基于提出的方法,在保证模型诊断准确性的前提下,降低了网络模型结构的复杂性。实验结果表明,改进后的MobileNet-V2的诊断准确率达到97.60%,满足油田实际生产需求。     

有杆抽油系统的数学建模及诊断

基于第九届＂华为杯＂全国研究生数学建模竞赛C题,本文建立了有杆抽油系统的模型。首先,利用四连杆机构原理推导出有杆抽油机悬点的位移、速度及加速度的运动规律;其次,对具有初值及边界条件的Gibbs模型求解,利用其解得到两口油井的泵功图;最后,建立检验泵内有无气体的充满系数模型,进而分析了实际泵内的充气情况。     

植保机械用往复泵示功图测试系统的研究

本文作者根据植保机械用往复泵的特点,在对现有绘制示功图方法分析的基础上,研制了示功图微机测试系统。该系统既能绘制示功图,又能测取数据;既可立即打印,又可软盘存贮;准确、实用、方便、便于分析。通过它可分析和评价阀门工作滞后和漏损、气蚀对泵性能的影响程度,对研制和生产植保机械用往复泵有很大作用。     

抽油机电液伺服加载系统的模糊PID控制

抽油机电液伺服加载系统是一种位置扰动型的施力系统 ,存在着非线性、不确定因素及由于位置扰动引起的多余力 ,传统的控制方法不能达到理想的效果 .采用模糊控制和 PID控制相结合的方法 ,用模糊推理调整 PID控制器参数 ,可以消除非线性以及位置扰动的影响 ,提高系统的精度 .在 MATLAB中对系统进行了仿真 ,结果证明了模糊 PID控制器的优越性     

抽油机电液伺服加载系统及其数学模型

根据游梁式抽油机加载试验的要求提出了一种较理想且较有效的模拟加载试验系统,建立了该加载试验系统的数学模型,对数学模型进行了分析并指出了实现这种系统的技术关键。     

一种新型滚筒式抽油机试验特性研究

为了保证抽油机的长冲程、低冲次的运动特性,提高换向系统寿命和可靠性,降低运转噪音,研制了一种新型滚筒式抽油机。针对该抽油机进行模拟加载试验,试验在理想化有杆泵采油的条件下实时采集悬点载荷与位移信号,并将采集的试验数据进行曲线拟合处理得到泵示功图,通过分析抽油机泵示功图,分别给定抽油杆配重负载和电机频率,研究了不同条件下抽油机运动规律的光滑性和无冲击性,使得抽油机泵示功图曲线趋于平缓,以此来获取抽油机最佳匹配的平衡配重和冲次,达到抽油运转稳定和节约能耗的目的。通过试验验证了该方法的准确性以及抽油机传动换向系统和平衡系统的可靠性,为抽油机模拟加载特性研究的型式试验提供了新思路,具有一定的参考价值。     

抽油机平衡的若干问题之讨论

讨论了游梁抽油机的平衡准则与二次平衡问题，认为均方根扭矩最小准则有时不如上下冲程峰值扭矩相等准则的平衡效果好，提供了均方根扭矩与平衡参数的关系式．文章证明了［２］所提供的平衡新方法与均方根扭矩最小准则等价，论证了欠平衡比过平衡节能．指出二次平衡并不是新概念，讨论了二次平衡应考虑的问题．文章最后就液压抽油机的功率回收平衡方式发表了看法．     

CITECT在采油机效率测试系统中的应用

为提高采油机的采油效率,通过对采油机运行过程及油田工作流程的分析,提出一套基于PLC(可编程逻辑控制器)控制网络和工控组态软件(CITECT)的油田采油机效率测试设计方案.该方案根据采油机运行各环节的特点,实现采油机运行过程的数据监控,并完成数据的处理、系统报警、数据存储、报表的制作等功能.现场实施运行证明系统操作方便,具有优良的人机界面及较高的可靠性.数据的处理结果可以很好地反映采油机各环节的工作状况,工作人员可以方便地根据结果设置采油机工作的最佳配置.     

具有负载自适应功能的游梁式抽油机矢量控制系统

 为了减少抽油机的能耗,降低采油成本,提高系统效率,本文提出将电动机矢量控制技术应用于抽油机中,并使用模糊PID控制器使异步电动机的工作特性与游梁式抽油机载荷的变动特性相匹配.矢量控制方法实现了电动机的磁链和转矩解耦、抽油机的曲柄扭矩计算和等效力学模型确定的控制系统输入,而载荷传感器作为负载反馈,则可以根据负载控制电动机的电磁转矩电流.在抽油机运行过程中,矢量控制系统实时进行负载自适应控制,可提高电动机功率因数,降低无功功率.对具有负载自适应功能的游梁式抽油机矢量控制系统在长庆油田进行了现场试验,试验结果表明该控制系统能够实时、动态自动调整电机的转矩电流,使电机的输出转矩与抽油机的负载特性相匹配,提高了抽油机系统效率,达到节能降耗的目的.