一种改进的功图量油技术的研究与应用

功图量油技术主要通过示功图来实现对油井产液量的自动测量。针对目前量油技术的一些不足,提出一些改进,通过梯度法对原始功图载荷位移数据进行计算,确定功图的拐点,再通过同心椭圆逼近示功图的方法来筛选出油井的凡尔开闭点,进而得到油井泵的有效冲程来计算油井的产量。本文所研究的功图量油技术在手持android终端量油系统得到了实现,并且在实际应用中得到了验证,目前在江苏油田得到了广泛应用。     

基于功图分析的有杆抽油泵故障诊断技术研究

在油井开采中,利用计算机技术准确判断油井井下故障,实现采油系统的数字化与智能化,是当今石油行业急需解决的重大难题之一;通过示功图分析诊断有杆抽油泵故障是油田分析泵况的主要手段,目前,国内外对示功图的识别还是主要依靠人完成,虽然计算机识别技术早已实现,但是,由于其准确度有限,并未得到推广;为此,在大量文献研究的基础上,对有杆抽油泵故障诊断技术进行了综述;首先介绍了抽油泵故障诊断技术的发展历程,其次对井下泵功图转换模型建立、泵功图特征值提取方法和特征值匹配方法的国内外功图识别技术进行了分析,最后指出了目前有杆泵故障诊断技术中存在的主要问题及今后需要努力的方向。     

功图计量与工况智能分析技术在长庆油田的应用

本文从功图计量与工况智能分析技术的技术原理、有杆抽油系统数学模型的建立、泵功图的计算、有效冲程的识别及计算结果的修正五个方面对该技术进行了详细的阐述,重点介绍了功图计量与工况智能分析系统的构建及其拓展的功能,实现了生产数据的实时采集、产量自动计产、油井远程监控、油井故障诊断、动液面实时监测、系统效率实时监测、报表自动生成等功能,简化了流程,降低了投资、减少了用工总量,提高了油田数字化管理水平,为建设数字化油田,实现5000万吨目标提供技术支撑。     

抽油井无线传感器网络太阳能示功仪硬件设计

针对当前抽油井示功仪普遍存在的充电维护费用高、网络接入功能弱化等问题,基于太阳能技术、Zig Bee无线自组网技术、双轴加速度传感器和应变式压力传感器,设计实现了新一代一体化太阳能示功仪.详细介绍了示功仪各单元的硬件组成与实现,并构建了面向抽油井工况监测的无线传感器网络。在长庆油田部署了7个示功仪节点、7个无线压力传感器节点和1个多协议网关进行现场测试并试运行。结果表明:示功仪对游梁式抽油机位移测量的最大误差为0.09m,太阳能支持节点连续7个阴雨天正常工作,实测示功图符合抽油井工况实际。     

间抽井井况诊断与计量在RTU中的实现

各油田对间抽井的管理都比较重视,但很难对其进行有效的管理,间抽井出液无规律,无法采用传统的诊断方法和计量手段对其进行井况诊断和计量。本文介绍一种新方法,结合高性能RTU技术、抽油井井况诊断技术、功图法量油技术、通信技术实现间抽井的连续井况诊断、计量,为提高数字化油田管理提供帮助。     

油田监测与分析系统核心算法修正

随着油田智能化发展的需要,传统的故障诊断、动液面、产量计量算法已不能满足油井问题在实时性和准确性方面的要求。针对目前国内外油井监测与分析系统中存在的问题,本文对系统核心算法故障诊断、动液面、产量计量进行修正。其中,故障诊断采用基于关联度函数修正的方法,并给出一种专家知识库实时更新完善策略。动液面算法采用物元分析的方法,通过建立物元模型确定油井的最优多相流算法。产量计算算法采用均值滤波的方法,通过消除示功图中复杂的频率部分精确求取示功图有效冲程。并对以上修正算法进行了仿真,提高了油井问题诊断的准确性和诊断效率,为智能油田提供理论基础。     

基于Freeman链码特征值的示功图分类识别研究

示功图分析是目前比较常用的油井故障诊断方法,基于神经网络的示功图分类识别要求准确地提取示功图的特征值,特征值的质量直接关系到示功图识别的效率和可靠性。传统的示功图特征值提取方法计算量很大,与油井现场的实时性要求相悖。为了解决这一问题,提出了用Freeman链码来表达示功图特征,对示功图的识别进行研究。分析了示功图Freeman链码的提取方法以及典型工况链码特征,建立示功图链码特征样本库,给出了示功图识别的方法步骤,在MAT-LAB下进行仿真验证。结果表明,Freeman链码特征值能够有效地分类出各种典型工况示功图,神经网络具有更快的收敛速度和更高的识别效率。     

数字化系统在长庆油田的应用——王二计量转接站数字化建设

本文以王二计量接转站为例,描述了数字化系统在长庆油田的应用。该项目使用了北京安控公司生产的RTU和PLC,结合计算机技术、zigbee无线通信技术和无线网桥产品,实现了对油井的示功图采集、抽油机启停控制、电参数采集和视频监控等功能,实现了对注水井的数据采集,实现了对计量接转站的数据采集、控制和视频监控功能,达到了实时监控、强化安全、减员增效的目标。     

移动式油井计量站系统的研制

针对传统计量方式对于高含水油井、间歇出油井的原油计量误差大,且无法实现混串井、低含气井的产量计量等问题,提出移动式油井计量站系统设计方案。移动式油井计量站系统采用4G网络技术结合PLC控制对油井、油气、水三相计量装置进行智能化研究与设计。PLC组成的采集终端对油井的油、气、水进行三相分离,并对压力、流量、温度等数据进行采集和处理,通过4G网络连接入远程服务器,实现工业控制计算机现场实时数据的监视、预警及对参数设置等功能。该系统的研究实现了油井自动计量监测的无人化、网络化等远程智能控制与管理功能,对油田的数字化建设具有重大意义。     

管式油井气液两相流量计的研制与应用

通过分析胜利油田现有单井计量技术的优缺点,基于传统立式分离器玻璃管液位计油井计量装置测量原理,设计研制了一种价格低廉、稳定可靠、可直接安装在油井井口的管式油井气液两相流量计。现场试验证明,该流量计适用于低产、波动、间歇、低气液比、稠油等各种类型的油井,液相计量误差小于±3%,气相计量误差小于±5%,造价低于2万元。该流量计计量性能优良,在油田开发中具有十分广阔的应用前景。     

应用改进最小距离分类法识别泵功图工况

最小距离分类法广泛应用于文字,图像识别领域。泵功图是封闭的二值曲线图像,可用于判别抽油井各种工况。对最小距离分类法进行改进,并把获得的泵功图进行形态学处理,使之优化为标准功图,然后应用最小距离分类法对油井现场获得的61幅泵功图进行工况分类。实验结果表明,这种方法对泵功图分类是可行的,正确率较高。     

基于伪键合图法的电磁泵建模与仿真

采用由荷兰Twente大学研发的机电一体化建模软件20-sim,用键合图法模拟并实现了电磁泵中磁场域、电场域和液压域的相互作用过程,仿真分析了电磁泵的进出水状况.根据电磁泵在工作过程中泵室的发热情况,利用伪键合图法对电磁泵中的热力系统进行了分析和仿真,结果显示了电磁泵系统的热力学性能和动态特征.在分析电磁泵进出水时纹波产生原因的基础上,通过调节参数消除了纹波的影响.总体仿真结果反映了在设计阶段的20-sim建模环境中利用伪键合图法建模的直观效果.     

基于支持向量机的抽油机井功图识别研究

抽油机的异常情况会使油田的产油效率降低,而不同的异常类型对应的抽油机示功图特征也各不相同,因此造成的损害程度也不同。针对以上问题,文中提出了一种抽油机井功图识别模型,该方法将支持向量机（ SVM）用于抽油机井功图识别。首先利用改进的矢量曲线数据压缩方法（ICVDC）对抽油机井下示功图进行特征数据提取,在此基础上,采用“一对一”分类法建立基于支持向量机的井下示功图分类模型,进而对不同特征的示功图进行分类识别,并与其他识别分类模型进行了识别分类效果对比。实验结果表明,该方法分类准确度高,有效地解决了示功图的识别和分类问题,方便对油井设备等进行进一步的故障分析处理,从而大大提高抽油机的性能与效率,以此来达到油田提高采收率的目的。     

基于LIBSVM的融合傅里叶幅值与相位的示功图识别方法

通过示功图来诊断抽油机井工况,是确保油井安全高效生产的一种重要手段。针对现有示功图特征提取只利用其离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的幅度谱而忽略了其相位谱,从而导致识别率较低的问题,提出了一种融合DFT的幅度谱与相位谱的示功图识别方法。首先,将示功图数据组成复数序列,取其DFT的幅度谱与相位谱构造特征向量;其次,对已知故障种类的示功图的特征向量进行训练,构造多分类支持向量机(Support Vector Machines,SVM)分类判别模型;最后,通过LIBSVM分类识别方法对未知类别的示功图进行分类识别,从而诊断抽油井的工况。实测结果表明,与只利用DFT幅度谱的方法相比,该方法能够有效地提高示功图的识别率,能为油井工况的准确分析、诊断与实时优化控制提供技术支撑。     

基于PC的活塞压缩机示功图测控系统设计

示功图和指示参数是压缩机综合性能的体现；针对传统示功图绘制存在的缺陷，开发了基于计算机自动测试技术的压缩机示功图测试、分析系统；该系统通过对气缸内的动态压力信号、压力标定信号及活塞止点信号进行数据采样．并对实测采样数据分析处理，得到示功图；该系统界面友好，操作方便，有较高的控制精度和较快的采样分析速度。     

ZigBee技术在油井功图和电流图同步上的应用研究

通过分析油田自动化生产中油井功图和电流图的作用,说明了二者同步的重要性。针对目前无线传感器网络技术在油田生产信息系统应用中所产生的油井功图和电流图无法同步的问题,设计了以无线通信模块JN5139为核心的油井示功仪和电测仪,并组建了基于ZigBee和433协议的无线传感器网络。在此系统的基础上,结合ZigBee协议中的绑定技术,提出了解决油井功图和电流图同步问题的方案,并通过在油田现场测试,取得了良好的效果。     

基于模糊模式识别的抽油井示功图判别算法研究

针对有杆抽油井示功图诊断分析问题,研究特定故障情况下示功图特征值算法。把示功图数据通过傅里叶变换由空域转换成频域形式,仅保留较低频率上的系数a0、a1、b1,并将其作为特征值。根据所得到的特征值结合模式识别算法能够实现有杆抽油井示功图快速准确的识别和分类。实际应用表明,利用基准示功图28种类型的特征值的选取,计算出每种示功图的特征矢量,并保存到特征库中。对给定示功图特征值进行模式识别,即可得出该图隶属于哪种模式。     

基于多元线性回归的标准井泵功图计算方法

目前常用的井况分析手段是对油井泵功图进行分析诊断,但是目前常常是通过人工方式来对功图情况进行分析判断,对功图的智能判断还不是十分成熟,这主要是因为无法确认当前功图和正常功图的误差率,所以该文针对这一问题,提出一种基于多元线性回归的标准井泵功图计算方法,用此方法可以通过计算机计算出标准井的泵功图情况,以此作为和实际井况中的泵功图情况对比分析的依据,就可以很快的对比出泵功图是否存在异常情况。     

基于多源信息融合的油井态势感知系统

智能油田建设的发展对油井生产管理提出了更高的要求,需要研发与之相适应的智能化运行管理支撑系统。从适应未来智能油田发展需求出发,将态势感知技术引入油田开发领域,提出了构建基于多源信息融合的油井态势感知系统。首先,分析了传统油井生产管理方式的不足;然后,给出了该系统的总体结构和主要功能,主要包括油井工况诊断、产液量计量、动液面计算、智能变频优化控制、生产趋势预测等功能。在此基础上,结合油气生产领域的技术现状,深入研究了油井态势感知系统所需要的几项关键技术,为系统构建提供相应的理论依据和技术支持,从而实现对油井运行状态的全面掌控和生产趋势的准确预判。该系统的研究、设计对油田生产具有重要的指导意义。     

基于WIA技术的油井远程计量与优化控制系统

工业无线技术是一种新兴的面向设备间信息交互的短程、低速率、无线通信技术,适合在恶劣的工业现场环境使用。本文介绍了采用基于WIA技术的油井远程在线计量与优化控制系统。该系统具有油井工况数据自动监测、液量计量、工况诊断、系统效率优化设计等功能。整个系统具有成本低、可靠性高的特点,适合对油田现有的生产流程进行优化简化。