基于电参数的油井动液面监测方法

针对电功图曲线在油井工况监测中电功率的获取受第三方功率分析仪的制约,及抽油系统中平衡块对冲程内电机功率波动的减小等因素,而导致方法的分析精度及可靠性降低的问题,提出充分利用电参数获取的优势和可靠性,直接利用抽油电机电压、电流参数分析其三相电功率,基于分布参数的电机模型,考虑铁芯等损耗,获取电机输出电功率,减少二次仪器投入环节,提高功率获取精度。并根据封闭系统能量守恒理论,将冲程周期能量指标引入功图分析中,以提高电功率图形的分析精度。以此为基础,将改进的电功图法引入油井动液面的在线监测,油田现场应用验证了该技术的有效性和准确性。     

基于功图的油井动液面计算模型及应用

针对油井动液面实时监测困难和基于地面功图推算误差大的问题,以油井地面示功图为条件,运用一维带阻尼波动方程求解泵功图;并研究了泵功图曲线各点的曲率计算模型、固定阀和游动阀开闭点确定方法以及泵功图上下冲程载荷差的计算方法。结合井筒及环空流体压力分布计算相关式,建立了基于泵功图计算动液面深度的数学模型。经51口油井的计算分析,计算动液面深度与实测动液面深度的最大相对误差为14.84%,最小相对误差为0.48%,平均相对误差为3.61%;相对误差在10%以内的有48口,占计算总井次的94.1%。研究结果表明所建立的计算模型具有较高的精度,能够实现了油井动液面的实时、准确计量,提高了油井生产分析的及时性,有利于油田数字化和信息化建设。     

基于端点检测的时频峰值滤波动液面提取技术

油套环空中会产生各种噪声,使测得的液面反射信号非常复杂,真实的液面反射波位置因受到干扰而无法准确辨识。采用时频峰值滤波（TFPF）技术结合语音信号处理中的端点检测（VAD）方法可对动液面波进行有效提取。VAD-TFPF技术先采用短时能量和过零率的双门限VAD方法对声波法测油井信号进行划分,判断出有效信号数据段和接近于零值的数据段,然后采用不同窗长的TFPF分别对两种数据段进行滤波处理。通过对不同噪声强度下的实测数据进行滤波实验与分析,可知该项新技术较之于小波阈值滤波方法对动液面波的辨识能力更强,无论是对背景噪声的压制还是对有效波的提取都表现出更优越的性能。     

基于傅立叶变换的逆变器故障检测新方法

利用加窗傅立叶变换对逆变器输出的正序分量进行了分析,获得了输出信号的正序对称分量,提出了基本谱残差的概念.定义了故障决策函数,利用仿真或实验确定故障阈值,通过基本谱残差与阈值的对比可实现逆变器的故障检测,仿真结果表明了本文方法的有效性.     

鱼群算法优化组合核函数GPR的油井动液面预测

针对抽油井动液面(DFL)检测主要依靠人工操作回声仪测试,无法实时在线检测,而单一核函数的高斯过程回归(GPR)无法明显提高预测精度和泛化能力,提出了一种人工鱼群算法(AFSA)优化组合核函数的动态高斯过程回归动液面预测模型.采用多项式函数、线性函数与径向基函数组合构建核函数,利用人工鱼群算法对核函数模型参数进行寻优,采用快速傅里叶变换(FFT)和核主元分析(KPCA)融合提取时频数据非线性特征作为模型输入,提高模型的预测精度和泛化能力.油田现场应用验证了该方法的有效性.     

动液面深度检测中两个关键问题的研究进展

为了确保油田安全生产,满足提产增效的需求,实时检测井下动液面深度具有重要的意义。当采用声波法测量动液面深度时,需要解决套管内声速的计算和声波旅行时间的获取这两个关键问题。围绕该问题,本文归纳总结了近年来该领域取得的进展和成果,梳理了众多文献间的区别和联系。在此基础上,利用油田现场采集的声波信号对一些方法进行了复现。结果表明,对于不同环境的油井,上述方法存在明显的适应性差异。最后分析了当前研究的不足,并对两个关键问题的未来研究方向做出了展望。本文研究成果为特定环境下的井下声波信号处理提供了详细的解决方案,对于快速检索井下声波信号的处理方法有积极作用,具有一定的理论价值和重要的现实意义。     

基于改进即时学习算法的动液面软测量建模

油田动液面参数软测量预测应用中,软测量模型随生产的进行会逐步退化,导致预测结果偏差较大,无法在油田生产过程中加以使用.对此,提出采用基于子空间相似度的即时学习策略来对动液面预测模型进行自适应动态更新.通过对生产阶段数据进行子空间的相似度计算,提高建模样本选取的准确性.设计两个记忆参数改变以往即时学习策略模型的更新方法,在减少计算量的同时提高动液面的预测精度.与以往即时学习算法进行实验对比,结果表明,改进算法对油田动液面测量精度高,适应性强,符合油田生产标准,可以应用于油田实际生产.     

基于高分辨率时频面滤波的动液面信号识别与提取

提出采用具有高分辨特性的同步挤压小波时频变换来获得含噪动液面信号的时频分布,从时频平面上识别出动液面信号的时频能量分布并将其截取出来,采用同步挤压重构公式得到滤波后的动液面信号,根据该信号波形出现大幅突变的位置(采样点序号)和采样频率即可确定其出现的时刻点.通过与采用小波变换取得的时频平面相对比,同步挤压小波时频平面的...     

基于动液面与套压的抽油控制系统

油井动液面和套管环空压力是影响抽油机效率与能耗的重要因素。设计了一种基于动液面与套压的抽油控制系统,该系统主要由动液面和套压检测仪、以STM32为核心的智能控制器、变频器和电磁阀构成,动液面和套压双回路抽油控制策略分别采用模糊控制和位控制算法,智能控制器通过抽油机变频器和井口电磁阀实现最佳抽油冲次与最优抽油状态控制。实验结果表明,该抽油控制系统能够确保油井动液面准确和套压稳定,实现抽油机低能耗下的高效生产,在油田开发与生产中有较高的应用价值。     

基于多元高斯模型的超声声场仿真系统设计

在超声检测中掌握声场分布是缺陷定位、定量的检测关键.本文基于多元高斯模型设计了一个超声声场仿真系统,该系统由参数输入模块、环境设置模块和计算结果输出模块组成.参数输入模块获取模型的参数,通过环境设置模块设置介质层数、界面等,通过计算输出模块得到超声波在介质中的声场分布.系统模拟的声场分布清晰直观,通过仿真分析证明模拟超声波在界面处的传播行为与实际情况相符,表明该系统可为超声检测提供帮助.     

基于心理声学及支持向量机的扬声器异常音检测算法

目前扬声器异常音检测中,主要使用人工听音和工程师依据经验设置门限法,受主观因素影响大,且不能实现扬声器异常音的分类。为此,提出了一种新的扬声器质量评价方法,即基于心理声学模型和粒子群优化的支持向量机扬声器异常音检测方法。提取并标记扬声器声音响应信号,将其输入心理声学模型,得出心理声学能量均值并输入支持向量机;利用粒子群算法进行调优,最终得到具有最优参数的支持向量机。经试验验证,该模型的检测准确率达到98%。与音色特征法相比,其检测准确率得到较大的提高并实现了异常音分类。     

基于FFT的车轮动平衡检测技术

分析车轮动平衡检测的基本原理,设计信号检测的硬件电路.针对低信噪比振动信号的检测问题,在对采样数据进行预处理的基础上,采用基于FFT的数字信号处理方法,把时域离散振动信号转化到频域进行分析处理.根据测定的车轮动平衡转速,由频谱分析求解出与车轮不平衡量有关的振动信号的振幅和相位.实验结果表明,采用基于FFT的信号处理方法求解车轮不平衡量的大小和相位是有效而准确的.     

基于动态数字地形模型的流域产汇流模拟方法

提出建立动态数字地形模型的概念。通过对各类地表相关信息的描述和关联, 建立其内在的计算规则。可以用于模拟水文过程中复杂、非线性的动态变化。在动态地形模型中, 以规则网格为计算单元, 通过计算规则描述了模拟过程的动态变化。以产汇流为例, 阐述了利用动态地形模型模拟的方法, 取得了初步效果, 为在该方向的深入探索提供了一条可参考的思路。     

一种新的缓冲区溢出检测模型

分析缓冲区溢出类型和缓冲区溢出防范技术,提出一种新的缓冲区溢出检测模型．该模型首先对反汇编代码中的潜在溢出点进行定位,然后通过静态分析和动态分析确定真正的溢出点．给出缓冲区溢出检测模型的具体实现,实验结果表明该检测模型是有效的．     

基于风险估计模型的网格任务动态级调度算法

网格中的各种资源的失效是不可避免的,为尽可能减少由于资源失效导致任务执行失败带来的影响,网格的任务调度算法的目标不仅要最小化任务执行的时间,还要兼顾考虑任务在资源上执行失败的风险.提出了Risk-DIS(Dynamic Level Scheduling)算法是将资源的风险估计模型与DIS算法相结合,通过仿真试验与DIS算法相比较,新算法在选择适当的参数的情况下,不仅能够最小化DAG型应用的完成时间,还能提高任务执行的成功率,有效的减少网格环境的不确定性对任务执行的影响.