本文關(guān)鍵詞：油井結(jié)蠟故障智能診斷與電熱除蠟技術(shù)的研究

  更多相關(guān)文章： 油井結(jié)蠟故障 示功圖 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué) 支持向量機 電熱除蠟

【摘要】：石油是當(dāng)今世界主要的能源產(chǎn)品,石油在世界各國中所占的能源消耗比都非常高,因此石油開采對于每個國家來說都是非常的重要。在石油開采中,基本上所有的產(chǎn)油國都會遇到抽油設(shè)備和輸油設(shè)備的結(jié)蠟問題。當(dāng)抽油設(shè)備發(fā)生結(jié)蠟故障時,抽油機載荷增加,有可能造成抽油井卡蠟等事故從而影響正常安全生產(chǎn)作業(yè);當(dāng)結(jié)蠟故障發(fā)生在輸油設(shè)備時,輸油管道上附著的蠟會降低油液的流動速度,縮小管道的直徑,甚至造成蠟堵。結(jié)蠟故障將會影響油井的采油效率和經(jīng)濟效益,如何準(zhǔn)確、迅速的診斷出抽油系統(tǒng)的結(jié)蠟故障成為石油領(lǐng)域的重要研究方向,針對油井結(jié)蠟問題,本文主要從油井載荷信號參數(shù)的提取和顯示、抽油井?dāng)?shù)學(xué)模型的建立、結(jié)蠟故障診斷方法的研究和電熱除蠟技術(shù)的應(yīng)用這四部分進行全面探索,本文的主要研究成果和結(jié)論如下:(1)示功圖作為判斷油井生產(chǎn)狀態(tài)的重要依據(jù),也是診斷故障重要的技術(shù)資料,其參數(shù)的測量和繪制將直接影響故障診斷的準(zhǔn)確率。本文首先介紹了抽油系統(tǒng)工作的基本原理和示功圖的相關(guān)概念,并選擇CSF-3GB型載荷傳感器對抽油井的載荷參數(shù)進行測量、顯示,其中包括對傳感器信號的轉(zhuǎn)換、穩(wěn)壓電路和A/D轉(zhuǎn)換器以及最終的數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)的設(shè)計。(2)在完成示功圖載荷參數(shù)的提取后,接著進行有桿抽油系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立。根據(jù)抽油系統(tǒng)機械物理關(guān)系得到邊界條件、初始條件和連續(xù)性條件,利用傅里葉變換方法實現(xiàn)對Gibbs波動方程的求解,最終將地面載荷函數(shù)和位移函數(shù)轉(zhuǎn)換為井下泵的載荷函數(shù)和位移函數(shù)。(3)抽油系統(tǒng)故障診斷方法主要是通過分析示功圖進行,結(jié)蠟故障診斷也是通過分析結(jié)蠟故障示功圖的特征參數(shù)來完成的。在從遼河油田采油現(xiàn)場實測的36幅不同工況的示功圖,首先利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)理論對實測示功圖進行預(yù)處理,去除無用信息,使示功圖保留用于故障診斷的形狀特征;接著以七階矩作為示功圖的特征參數(shù),完成對結(jié)蠟故障診斷數(shù)據(jù)庫的建立;最后利用支持向量機理論完成對結(jié)蠟故障的實驗仿真。仿真結(jié)果表明支持向量機能夠準(zhǔn)確有效地識別結(jié)蠟故障,實現(xiàn)油井結(jié)蠟智能診斷。(4)當(dāng)抽油井發(fā)生結(jié)蠟故障后,需要進行除蠟操作。本文首先對當(dāng)前主流清除蠟方法進行比較并分析電熱除蠟的技術(shù)優(yōu)勢,設(shè)計的電熱除蠟系統(tǒng)主要由中頻電源和加熱電纜這兩部分組成。其中中頻電源使用交直交整流逆變電路輸出單相交流電并通過變壓器調(diào)壓,通過逆變電路中IGBT的控制對單相交流電的頻率進行改變。加熱電纜使用碳纖維材料作為發(fā)熱主體,在分析溫升實驗數(shù)據(jù),加熱電纜加熱效果明顯,加熱溫度滿足除蠟需要。
【關(guān)鍵詞】：油井結(jié)蠟故障 示功圖 數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué) 支持向量機 電熱除蠟
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE358.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-16
• 1.1 課題的背景及意義11-12
• 1.1.1 課題的背景11
• 1.1.2 課題的意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢12-15
• 1.2.1 油井結(jié)蠟故障診斷的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 油井除蠟的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題研究內(nèi)容15-16
• 第2章 有桿抽油系統(tǒng)示功圖與參數(shù)提取16-26
• 2.1 有桿抽油系統(tǒng)的組成及工作原理16-17
• 2.2 示功圖的分析17-19
• 2.2.1 示功圖的概念17
• 2.2.2. 理論示功圖17-19
• 2.3 油井載荷信號的采集和顯示19-25
• 2.3.1 載荷傳感器19-20
• 2.3.2 信號采集電路20-22
• 2.3.3 顯示電路22-24
• 2.3.4 仿真與實驗結(jié)果24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 有桿抽油系統(tǒng)模型的建立與求解26-35
• 3.1 一級桿情況下泵功圖的推導(dǎo)26-31
• 3.1.1 波動方程求解26-27
• 3.1.2 懸點位移和載荷方程的求解27-28
• 3.1.3 粘滯阻力系數(shù)求解28-29
• 3.1.4 特殊函數(shù)和系數(shù)求解29-31
• 3.2 多級桿情況下傅里葉系數(shù)的求解31-33
• 3.2.1 傅里葉系數(shù)的求解31-32
• 3.2.2 多級桿情況下泵的位移和載荷函數(shù)32-33
• 3.3 計算流程33-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第4章 油井結(jié)蠟故障智能診斷35-57
• 4.1 泵功圖的預(yù)處理35-41
• 4.1.1 數(shù)學(xué)形態(tài)法35-36
• 4.1.2 示功圖預(yù)處理36-40
• 4.1.3 泵功圖的特征參數(shù)提取40-41
• 4.2 支持向量機的概念41-48
• 4.2.1 線性支持向量機42-44
• 4.2.2 非線性支持向量機44-47
• 4.2.3 核函數(shù)47
• 4.2.4 多分類支持向量機47-48
• 4.3 結(jié)蠟診斷模型建立及參數(shù)選擇48-53
• 4.3.1 仿真軟件Lib SVM工具箱介紹48-49
• 4.3.2 工具箱主要函數(shù)介紹49-50
• 4.3.3 泵功圖數(shù)據(jù)庫和相關(guān)特征參數(shù)數(shù)據(jù)50-51
• 4.3.4 懲罰因子C和核函數(shù)參數(shù)g的選擇51-53
• 4.4 結(jié)蠟診斷模型實驗及結(jié)果分析53-56
• 4.4.1 結(jié)蠟診斷實驗53-56
• 4.4.2 結(jié)蠟診斷實驗結(jié)果分析56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 第5章 電熱除蠟系統(tǒng)原理及設(shè)計57-65
• 5.1 當(dāng)前除蠟方法的比較57-58
• 5.2 電熱除蠟系統(tǒng)設(shè)計58-60
• 5.2.1 電熱除蠟系統(tǒng)原理58-59
• 5.2.2 電熱除蠟中頻電源設(shè)計59-60
• 5.2.3 電熱除蠟加熱電纜60
• 5.3 實驗平臺實物介紹60-62
• 5.4 溫升實驗結(jié)果及分析62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第6章 結(jié)論與展望65-67
• 參考文獻67-70
• 在學(xué)研究成果70-71
• 致謝71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高長虹;;海洋石油管線結(jié)蠟規(guī)律的實驗研究[J];鉆采工藝;2007年01期

2 黃啟玉;李瑜仙;張勁軍;;普適性結(jié)蠟?zāi)Ｐ脱芯縖J];石油學(xué)報;2008年03期

3 黃啟玉;苗青;;原油析蠟量和結(jié)蠟量關(guān)系的研究[J];油氣儲運;2009年04期

4 王飛飛;史培玉;王志亮;康廠;韓小強;;灰色預(yù)測改進模型在結(jié)蠟規(guī)律預(yù)測中的應(yīng)用[J];油氣儲運;2010年08期

5 朱立群;翟軍云;李衛(wèi)平;劉慧叢;;基于表面成分和微觀結(jié)構(gòu)防結(jié)蠟的膜層研究[J];材料熱處理學(xué)報;2011年04期

6 辛輝;辛賓;;油井結(jié)蠟問題原因分析與管理探討[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2011年03期

7 姜麗紅;程春剛;張慶華;楊維俠;;低產(chǎn)結(jié)蠟井管理[J];中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量;2011年07期

8 ;油井結(jié)蠟機理研究工作總結(jié)[J];油田設(shè)計;1978年04期

9 宋宏,劉清林;板式結(jié)蠟試驗裝置的初步研究與應(yīng)用[J];油氣儲運;1985年04期

10 馮耀忠;李宗乾;;采油生產(chǎn)中的結(jié)蠟問題[J];國外油田工程;1992年02期

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 石建芬 胡濤;40年叫板結(jié)蠟井[N];中國石化報;2012年

2 石建芬 雷靂 胡濤;系列工藝劍指結(jié)蠟井[N];中國石化報;2012年

3 高文華　趙志超 本報記者 劉向華;傾心建設(shè)水上油田[N];吉林日報;2011年

4 齊銘;創(chuàng)新技術(shù) 領(lǐng)先科技[N];中國信息報;2007年

5 張可春 劉泉洲 朱向前;找到穴位巧下“針”[N];中國石化報;2003年

6 本報記者 張可春 本報通訊員 劉泉洲 朱向前;找到“穴位”巧下“針”[N];中國石油報;2003年

7 田真　劉平平;老區(qū)“中狀元”[N];中國石化報;2011年

8 談奇石;漫談石油中的蠟[N];中國石油報;2004年

9 劉大龍;川口采油廠油井綜合管理步入佳境[N];延安日報;2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 鄒晶皓;油井結(jié)蠟故障智能診斷與電熱除蠟技術(shù)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2016年

2 姜寶良;結(jié)蠟?zāi)Ｐ脱芯縖D];中國石油大學(xué);2010年

3 殷良;薩北油田結(jié)蠟機理及熔蠟實驗研究[D];東北石油大學(xué);2011年

4 劉沖;旋轉(zhuǎn)式動態(tài)結(jié)蠟裝置特性及原油結(jié)蠟規(guī)律研究[D];中國石油大學(xué)（華東）;2013年

5 孫遠(yuǎn)征;管線結(jié)蠟及電加熱集輸最低進站溫度研究[D];大慶石油學(xué)院;2010年

6 朱海業(yè);用于非金屬管道內(nèi)部結(jié)蠟檢測的ECT系統(tǒng)設(shè)計[D];北京工業(yè)大學(xué);2014年

，

本文編號：1006840