本文關(guān)鍵詞：基于北斗衛(wèi)星的直井桿式抽油機位移載荷傳輸及其智能分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：石油是關(guān)乎國家經(jīng)濟命脈的重要資源,在國內(nèi)外對于直井的原油開采中,有桿泵抽油是主要的采油方式。然而桿式抽油機工作環(huán)境惡劣,井下工況復(fù)雜,導(dǎo)致抽油機在采油過程中工況故障時有發(fā)生,這不僅會降低油井產(chǎn)液量,嚴重時甚至?xí)䦟?dǎo)致生產(chǎn)事故,造成極大的經(jīng)濟損失。因此,抽油機故障及時排查,確保抽油設(shè)備正常運行,對于保障油田生產(chǎn)及運營具有重要意義。然而,在我國大多數(shù)油田仍使用人工工況診斷方法,這已經(jīng)無法滿足油田生產(chǎn)發(fā)展需要。同時,基于抽油機光桿位移、載荷數(shù)據(jù)形成的示功圖能夠直接反應(yīng)抽油機工作狀況,如何開展示功圖的智能分析,查找抽油機工況故障,已經(jīng)成為油田采油系統(tǒng)亟需解決的問題。我國自主研發(fā)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是繼GPS、GLONASS之后全球第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。它區(qū)別于其它系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于它所擁有的短報文通信功能,能夠為用戶與用戶、用戶與地面中心站之間提供每次最多120個漢字或1680比特的數(shù)據(jù)傳輸通信服務(wù)�；谠摫倍范虉笪耐ㄐ偶夹g(shù),項目研發(fā)了北斗衛(wèi)星油井?dāng)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。系統(tǒng)從懸點處采集光桿位移、載荷等生產(chǎn)數(shù)據(jù),經(jīng)北斗衛(wèi)星傳輸?shù)竭h端油田指揮中心,并將數(shù)據(jù)存儲在指揮中心數(shù)據(jù)庫中以供研究。然而,該系統(tǒng)僅能實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸與共享,缺乏對數(shù)據(jù)的處理分析功能。據(jù)此,本文擬開發(fā)一套智能診斷系統(tǒng),在將位移、載荷數(shù)據(jù)可視化為油井示功圖基礎(chǔ)上,再利用專家系統(tǒng)對示功圖進行分析,實現(xiàn)抽油機工況故障的智能診斷。根據(jù)抽油機、抽油泵的工作原理以及示功圖的形成原因,文章分析了幾種典型抽油機工況故障條件下形成示功圖的幾何圖形特征,提出了新的示功圖特征值提取方式。通過“分區(qū)域面積法”研究了示功圖各區(qū)域面積、曲率、斜率的變化規(guī)律,為智能診斷算法的建立奠定了基礎(chǔ)。智能診斷算法研究中,選擇更適用于油田領(lǐng)域的專家系統(tǒng)診斷算法對位移、載荷數(shù)據(jù)進行智能分析。前人利用專家系統(tǒng)對位移、載荷的分析研究,往往只針對示功圖面積特征或者曲率特征進行單一分析,這種研究結(jié)論較為片面,且設(shè)計出的診斷系統(tǒng)往往只適用于單口油井的故障診斷。本文在前人研究基礎(chǔ)上,運用專家系統(tǒng)理論,基于改進的特征值提取方式,綜合考慮示功圖面積、曲線斜率、曲率等特征值建立專家系統(tǒng)規(guī)則庫。通過油井產(chǎn)液量方法研究,計算每個示功圖對應(yīng)的油井極限產(chǎn)液量,同時總結(jié)油田專家對于不同工況故障的應(yīng)對措施,將規(guī)則庫、油井極限產(chǎn)液量、故障應(yīng)對措施按照故障類型分類,構(gòu)建專家系統(tǒng)知識庫。推理機的構(gòu)建使用基于面積、曲線斜率的二次診斷篩選機制,結(jié)合示功圖特征規(guī)則庫,實現(xiàn)抽油機故障的智能診斷分析。最后論文利用Java Web技術(shù)設(shè)計開發(fā)了油井示功圖智能診斷系統(tǒng)�；诒倍沸l(wèi)星傳輸?shù)奈灰�、載荷數(shù)據(jù),將其可視化為油井示功圖,并利用構(gòu)建的專家系統(tǒng)智能算法實現(xiàn)位移、載荷數(shù)據(jù)的智能分析,可得出抽油機工況故障,并計算該油井產(chǎn)液量。同時,可為用戶提供相應(yīng)的故障應(yīng)對措施。系統(tǒng)滿足不同油井的故障診斷,具有一定普適性。通過性能測試表明,系統(tǒng)可較準確地診斷抽油機各種工況故障。
【關(guān)鍵詞】：北斗衛(wèi)星 示功圖 有桿泵抽油機 智能診斷算法 專家系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE933.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 數(shù)據(jù)傳輸國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 示功圖診斷國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3 研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)16-18
• 1.3.1 研究內(nèi)容16-17
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)17-18
• 第2章 北斗衛(wèi)星位移載荷數(shù)據(jù)傳輸18-23
• 2.1 北斗衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸模式18-19
• 2.2 北斗衛(wèi)星油井?dāng)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)19-23
• 第3章 位移載荷智能分析23-56
• 3.1 示功圖診斷分析基礎(chǔ)23-38
• 3.1.1 油田采油方式23-24
• 3.1.2 抽油泵工作原理24-27
• 3.1.3 示功圖27-29
• 3.1.4 典型示功圖特征29-38
• 3.2 智能診斷專家系統(tǒng)38-56
• 3.2.1 專家系統(tǒng)38-40
• 3.2.2 知識庫40-47
• 3.2.3 推理機47-51
• 3.2.4 專家系統(tǒng)算法實現(xiàn)51-56
• 第4章 智能診斷系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)56-65
• 4.1 系統(tǒng)設(shè)計56-60
• 4.1.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計56-58
• 4.1.2 功能設(shè)計58-59
• 4.1.3 界面設(shè)計59-60
• 4.2 系統(tǒng)實現(xiàn)60-62
• 4.2.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境60-61
• 4.2.2 系統(tǒng)開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)61-62
• 4.3 診斷性能測試62-65
• 第5章 結(jié)論與展望65-67
• 5.1 主要工作與結(jié)論65
• 5.2 存在問題與下一步工作65-67
• 參考文獻67-70
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果70-71
• 致謝71

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本文編號：268049