抽油机井监控与节能

实时采集抽油机井负荷和位移等参数,通过示功图分析抽油机井工作状况,计算产液量,了解油井的地质情况,调整抽油机工作状态,对于低产井,可以实现间隙抽油控制,达到节能的目的。本文重点介绍示功图方法、抽油机监控器及节能技术。     

基于主成分分析方法的示功图故障诊断系统

示功图是一种判断抽油机工作状况的重要途径,本文基于电参数法产生间接示功图,并验证主成分分析在间接示功图应用上的可行性,阐述了主成分分析的实现方法,实现了基于主成分分析方法的示功图故障诊断。     

基于电功率的抽油机示工图测试系统研究

建立了基于电参数推导悬点示功图的模型,选用一系列测试仪器进行数据采集实验。建立起基于电参数的悬点载荷和位移的求解模型。通过数据处理得到了变频器效率、惯性扭矩、电机到曲柄轴总传动效率等数据。基于实测参数以及结合总传动效率曲线计算出多组示功图,将计算出的示功图与实测示功图对比,并分析了影响示功图计算精度的因素。编写了基于电功率的抽油机示功图计算软件,实现数据采集、数据处理、示功图计算、平衡度测试与指导等功能。     

曳引式抽油机配重选取及运动控制

曳引式抽油机是一种新型机电一体化、高效节能的采油设备。通过对曳引式抽油机的工作状况的分析,发现其配重系的准确评估是钢丝绳、减速器、电机等关键零部件选取的关键。对新型曳引式抽油机的受载情况进行了系统分析,研究了悬点载荷的构成,确定了悬点载荷的计算方法,并给出了示功图。并对曳引式抽油机配重系统、起停转换过程及变频调速等关键技术问题进行探讨,保证了安全配重,并产生了良好的节能效果。     

抽油机自动平衡模块设计与分析

为解决抽油机平衡调整安全性差、调节精度低、节能效果不好以及抽油机不能随井况变化自动调整的问题,设计了一种自动平衡抽油机。数据采集模块采集示功图后经无线传输模块传至上位机,数据处理单元仿真出所有平衡设置情况下曲柄轴净扭矩曲线形状,得到曲柄轴均方根扭矩最小时的平衡设置方案。平衡调节命令经RTU接收后控制执行结构对抽油机平衡进行实时、精确调节。研究表明,与常规游梁式抽油机相比,自动平衡抽油机的动力性能得以改善,具有良好的节能降耗效果。自动平衡抽油机的研究为模块化智能抽油机奠定了基础。     

基于全局与局部特征结合的抽油机故障诊断

为了准确及时地判断抽油机故障位置，改变低效的人工故障诊断模式，提出了一种基于马田系统的抽油机故障识别方法。首先，分析示功图的几何特征和形状特征；其次，利用全局与局部特征相结合的方式，对示功图进行特征提取；然后，以马氏距离作为度量指标，通过构建和修正特征子集，筛选出各故障的敏感特征变量；最后，建立多分类马田系统实现故障识别，并与传统人工识别方法对比，以克拉玛依石西作业区的油井数据为例，验证方法的可行性和有效性。     

塔式起重机自动化配重控制及平衡动态特性分析研究

针对塔式起重机工作过程中由于固定配重导致的力矩不平衡问题,研究了塔式起重机的自动化配重控制及平衡动态特性,提出了一种基于自动配重的平衡控制方法。采用拉压传感器测试了塔式起重机吊重过程中两端的力矩偏差,根据偏差和偏差变化率,采用了模糊PID控制算法,实时调节了塔式起重机配重块的位置,实现了配重端与重物起吊端的力矩平衡,保证了塔式起重机运行过程中整体的稳定性;设计了塔式起重机自动配重系统实验系统,在重物起升及重物摆动过程中,对塔式起重机的平衡动态特性进行了测试和分析。研究结果表明:塔式起重机自动配重系统响应速度为0.4 s,配重过程中最大力矩差值为0.045 N·m,且对重物摆动具有良好的平衡性能;该系统能够实现塔式起重机不同工况的实时动态平衡调节,为提高塔式起重机的稳定性,延长塔式起重机的使用寿命提供了一种有效的技术手段。     

基于ARM的抽油机变频器功能扩展和通讯控制器设计

为了解决抽油机变频器测控功能单一,通信串口不足的问题,设计一种基于ARM处理器的抽油机变频器功能扩展和通讯控制器,并给出了控制器软硬件的详细设计。该控制器能够协调监控中心与变频器、ZigBee等设备间的通讯,使用串口的DMA方式进行数据收发。通过ZigBee模块进行示功图数据的采集上传,采用单个接近开关和计算下冲程时间实现抽油机上、下冲程运行频率的实时切换。现场测试结果表明:该控制器通信稳定可靠,功能扩展方便,能够有效减少油田无线监控系统的建设成本。     

煤层气井抽油机工况智能预测系统开发

抽油机工况智能预测系统采用人模式识别技术,根据示功图样本库来对采集到的抽油机示功图进行分类,以此来判断抽油机的工况。实现了软件自动诊断工况,同时达到了提前预警的目的。     

Delphi在抽油机示功图绘制中的应用

介绍了示功图数据的传输以及对数据的处理方法、Delphi中绘图控件的使用,并对绘制出的示功图做出分析,这为提高抽油机效率、诊断抽油机故障以及选择合理的采油工作制度提供了依据。