有桿抽油系統(tǒng)精益維修技術研究.pdf

1、有桿泵抽油是油田生產中應用最廣泛的采油方式，保證有桿抽油系統(tǒng)的安全和高效運行，從而降低采油設備維護成本，提高石油開采效益，是油田生產努力追求的目標。當前國內外開展了眾多針對有桿抽油系統(tǒng)進行運行狀態(tài)監(jiān)測分析和診斷的研究，然而僅在技術層面上，單純依賴各種故障監(jiān)測診斷技術仍不足以實現有桿抽油系統(tǒng)的高效運行。按照系統(tǒng)論的觀點，有桿抽油系統(tǒng)的高效可靠運行，實際上是抽油機和抽油泵、油井、工作環(huán)境以及操作人員之間連續(xù)不斷作用的結果。因此，在故障機理分

2、析和故障識別診斷技術的基礎上，借鑒國外先進的設備維護和管理理論，從系統(tǒng)高度對有桿抽油系統(tǒng)的維護管理進行研究，進而實施優(yōu)化的故障控制決策，從事后維修走向預知維修，是降低有桿抽油系統(tǒng)維護成本、提高其可靠性和產出效益的最佳途徑。 論文以有桿抽油系統(tǒng)的維護管理為中心，引進近年來歐美等國提出的精益維修的思想，研究了精益維修技術體系架構及其在有桿抽油系統(tǒng)中的應用，研究了有桿抽油系統(tǒng)故障識別、故障診斷和故障控制的若干理論和技術，并開發(fā)了有桿抽

3、油系統(tǒng)精益維修管理信息系統(tǒng)。論文主要的研究工作及成果體現在以下幾個方面： （1）提出了一種精益維修技術體系架構。該體系架構以價值流分析技術為基礎，將精益維修技術分為設備維護決策、現場管理和計算機信息技術三個層面，是對現有理論框架的裁剪和擴充，其成果適用于大多數設備的維護管理。 （2）構建了有桿抽油系統(tǒng)的精益維修技術體系。該體系以有桿抽油系統(tǒng)的精益維修管理為核心，以有桿抽油系統(tǒng)常見的故障監(jiān)測技術、故障診斷技術和故障控制策略

4、及信息技術為基礎，是較為全面的有桿抽油系統(tǒng)維護管理方案。 （3）研究了有桿抽油系統(tǒng)的故障識別技術。針對有桿抽油設備示功圖的特點，分別研究了基于傅里葉描述子、基于面積趨勢特征分析和基于波動方程求解的示功圖故障特征提取技術，并將這些技術應用于有桿抽油設備示功圖的識別，積累了大量的實驗數據。 （4）研究了有桿抽油系統(tǒng)的故障診斷模型。根據有桿抽油系統(tǒng)故障發(fā)展的不同趨勢和特征，把基于神經網絡技術的示功圖定量診斷模型和基于趨勢分析技

5、術的定性故障診斷模型結合起來，并和抽油機生產動態(tài)控制圖相互驗證，提高了有桿抽油系統(tǒng)故障診斷的準確性。 （5）研究了有桿抽油系統(tǒng)的故障控制技術。運用精益維修理論中的價值流分析技術、故障源分析技術，對有桿抽油系統(tǒng)常見故障的控制策略進行了深入研究，提出了針對空抽、結蠟、油管斷裂等故障的具體的控制策略，避免了一些常見故障的重復發(fā)生，有效地降低了抽油設備的維護成本。 在上述研究的基礎上，還開發(fā)了有桿抽油系統(tǒng)精益維修信息管理系統(tǒng)，為