基于示功圖分析的抽油機控制策略研究.pdf

1、當前石油能源的社會需求日益緊迫，高效率、高產(chǎn)量的石油開采技術要求勢在必行，而有桿式抽油機是我國現(xiàn)行原油開采使用最為廣泛的抽油設備，其正常運行的可靠性是石油供應與油田效益的保障，也是油田數(shù)字化建設的重要組成部分。如何實現(xiàn)在野外作業(yè)、地處偏遠、條件惡劣的抽油設備的工況診斷與變頻智能控制是石油開采行業(yè)研究的重點，其技術對提高油田經(jīng)濟效益與原油的產(chǎn)量有重要作用。
　　針對原油開采狀況，本文以示功圖作為抽油機井故障診斷的主要依據(jù)，結(jié)合人工智

2、能的診斷算法與變頻自動控制策略，設計完成系統(tǒng)的整體架構(gòu)。該課題以嵌入式ARM7為井口數(shù)據(jù)監(jiān)控終端核心，以ZigBee無線通訊、油田局域網(wǎng)為數(shù)據(jù)傳輸方式，以地面示功圖故障特征參數(shù)為研究對象，以專家系統(tǒng)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡為故障診斷方法，以變頻控制技術為抽油機控制調(diào)整策略。通過對油井示功圖形態(tài)、故障特征以及生產(chǎn)設備條件的分析，提煉出專家系統(tǒng)的分類規(guī)則和網(wǎng)絡模型的特征參數(shù)，由人工智能融合算法準確診斷出發(fā)生故障的類型，從而形成遙控指令下發(fā)給終端設備控

3、制抽油機啟停或調(diào)整抽油機沖次速度，實現(xiàn)有桿抽油機井的遠程智能診斷與控制。兩種智能技術與控制策略的有機結(jié)合，不但提高了故障識別率，而且實現(xiàn)了油井的自動化管理。
　　根據(jù)以上理論的研究，采用C＃與Matlab混合編程設計完成基于示功圖故障診斷與自動變頻控制系統(tǒng)，建立示功圖專家知識庫及神經(jīng)網(wǎng)絡模型，對油井十幾種故障類型的實測數(shù)據(jù)進行實驗，驗證了該故障診斷與控制策略結(jié)合方法的可行性，且診斷結(jié)果正確、控制效果良好，尤其是對以有桿抽油機為核心