基于知识图谱的潜油电泵井故障诊断

潜油电泵井系统是油田开采重要工具,具有排量大、扬程高与作业环境灵活多变等优点.为了降低潜油电泵井系统故障危害,需要对其发生故障部件进行快速精确定位并维修.本文提出一种基于知识图谱的潜油电泵井故障诊断方法.采用改进BiLSTM-CRF实体识别算法与BERT关系抽取算法提取故障数据中的专家知识,构建潜油电泵井故障诊断领域知识图谱;利用构建知识图谱搭建以故障征兆为初始节点的贝叶斯推理网络,利用历史故障数据与条件概率解耦的计算方式推理出故障原因.本文通过故障诊断真实案例进行方法验证.     

基于潜油电泵变频节能的探讨

在采油工程中,潜油电泵是一种比较常见的油田机械设备,在实际的应用中不仅耗能量相对较大,而且便利性也不是很强。为了提升油田开采企业的工作效率,需要对潜油电泵的能源利用率进行高效控制。最为关键的就是以提升节能效果为前提。将经济效益、社会效益和生态效益相结合,顺应节约型社会发展的主要趋势。本文中,笔者主要对潜油电泵的变频节能效果进行深入探讨和分析,希望能够给相关的油田管理工作人员提供借鉴和参考。     

电潜泵长距离变频启动分析与试验

边际无人采油平台和深海采油要求潜油电泵地面控制设备具备远距离拖动潜油电机的能力.本文针对潜油电泵机组启动中存在的问题,分析了潜油电泵机组启动的特点,提出解决长距离潜油电泵机组启动理论方法,并进行了实验验证.     

基于时空图卷积神经网络的管网产量模拟计算

针对原油集输管网的流量计测量数值偏差大, 模拟仿真软件人工校正繁琐、自适应差的问题, 提出一种自适应时空图卷积神经网络的产量计算方法, 实现原油集输管网产量的模拟计算. 以潜油电泵井为节点, 输油管道为边构建管网拓扑图. 使用图卷积神经网络提取井分布空间信息, 时间卷积神经网络获取产量数据的时间序列特征, 计算得到准确的产量模拟计算结果. 在某油田原油集输管网系统上进行了实验验证, 结果表明本文方法能够准确对管网系统内各电泵井的产量进行计算, 与其他基准网络模型相比, 各项误差指标均有下降, 平均绝对误差降至0.87, 平均绝对百分比误差降至4.45%, 均方误差降至0.84, 证明了提出方法的有效性和准确性.     

高温永置式井下数据采集系统设计

高温永置式井下数据采集系统是潜油电泵配套井下数据监测系统,能够实现对油井生产状态的实时监测,对采油系统的故障预测、提高潜油电泵运行效率、优化采油方案具有重要意义。为了使数据采集系统能够在井下高温环境中具备良好的可靠性,保证电子器件能够长期可靠运行,选用了高温电子元器件进行硬件电路设计,利用调理电路将采集信号调理为电路设计所需要的电压范围。为了实现井下多参数的检测,通过高温单片机程序控制模拟多路开关分时输出采样信号,并将信号通过电压电流转换电路转换成电流信号,利用三相电缆传输到地面,实现了地面对井下环境压力、环境温度、泵出口压力以及潜油电机绕组温度等参数的实时监测。通过对比分析井下、井上信号采集波形,井上采集的信号,得到井下采集数据的变化情况。模拟试验及现场应用表明,所设计系统能够满足潜油电泵实时监测相应数据的要求。     

电泵井振动监测及传输系统设计

潜油电泵机组是具有超细长转轴的复杂旋转机械,有复杂的生产及安装工艺,且采用了多级离心泵,在生产过程中会产生强大的振动源,测量并分析机组振动状况,是评估潜油电泵机组的运行状况、提高可靠性的重要手段。本文采用MMA3201振动加速度计监测振动状况,并采用4 mA²0 mA电流环将信号传输到井上MCU进行分析处理,根据监测和处理结果,适时提泵检修,采取合理的减振措施,延长潜油电泵的使用寿命。     

潜油电泵多媒体培训系统的开发

从潜油电泵的结构和工作原理入手,运用CAXA的建模方法和软件功能创建了电潜泵系统的零部件结构的三维模型、虚拟装配及渲染动画,采用面向对象的Visual Basic开发软件将CAXA下建立的三维动态模拟结构演示动画及其渲染图进行了通讯和调用,开发出了一套新型潜油电泵多媒体培训软件.该系统基于windows系统,构建了一个互动的的多媒体培训、技术交流平台,满足了技术人员、检修人员及技术管理人员培训、学习、研究的需要.     

油海定神针——计算机在石油勘探中的应用调查

石油是自然界赋予人类的一大宝藏,它不仅可为汽车提供动力,为我们提供天然气,还可作为多种化工原料,已是生活中不可或缺的一部分。而这埋藏在地下的液体黄金,却给开采带来了很大的困难,且费用昂贵,一洞打下可能投入一亿人民币,有油便好无油则血本无归。现在利用计算机采用先进的科学技术对挖掘前所获得的实验数据进行大量快速的分析、测算可极大地提高准确率,这无疑为石油部门的领导决策、工程师的勘探、工人的开采起到了相当的参谋作用。     

胜坨、孤东油田土壤石油类物质含量及其变化

胜坨、孤东油田是我国第二大油田胜利油田中的高产油田,开采近40年,对当地土壤和生态环境产生一定的影响。通过野外实地考察和采样分析,并与80年代时土壤中石油类含量进行对比,发现土壤中石油类含量背景值和平均值略有增加,变化不大。通过对两个油田土壤样品石油类含量频率分布的对比分析,发现胜坨油田服从正态分布,而孤东油田服从正偏斜分布,对此我们进行了初步的探讨。     

GPRS潜油电泵井远程无线监测系统的研究

本文对潜油电泵井设计出一种基于GPRS的远程监测系统。介绍了本系统的组成及其工作原理。该系统研究的主要内容包括：利用Microsoft VC++6.0实现相关软件的开发、数据的管理及对其的实时传输;GPRS实现了数据的远程监控,克服了油井环境恶劣上井查看数据困难的情况,缩短了开井周期,使劳动强度减少,提高了采油时率,使得电泵井的应用更具现代化。     

基于PSO-ELM模型的潜油柱塞泵冲次优化方法

为改进油井后期泵效低下、能耗高等缺陷，提出了一种基于PSO-ELM模型的潜油柱塞泵冲次优化方法.采用粒子群（PSO）算法与极限学习机（ELM）相结合的方式来实现动液面软测量建模；根据动液面及潜油柱塞泵工作电流变化，以油井运行经济性最优为目的建立目标函数得到潜油柱塞泵冲次，解决了在油井生产时不能准确调节抽油机冲次问题；最后以目标函数关系建立模糊控制器模型，根据输入参数调整潜油柱塞泵冲次.实验结果表明，建立的软测量模型预测动液面精度高，模糊控制器能够更加合理地调整抽油机冲次，最终达到智能调整冲次大小、提高油井采油率及节能的目的.     

井下分散式排水汇集点潜水泵集控系统设计

结合某矿井下排水的实际情况,设计了一种基于千兆环网的井下潜水泵集控系统,介绍了系统的硬件和软件设计。该系统通过智能控制与浮球开关传感器实现了高低水位就地自动控制,通过上位机与井下智能控制器的通信实现了潜水泵的集中调度与控制,为分布广、设备数量多、启停频繁的小功率潜水泵控制提出了有效的解决方案。     

智能完井技术测试与控制系统设计

智能完井技术是数字化智能化油藏开采的一项新技术,测控系统是其核心.对智能完井测控系统的硬件系统和软件系统进行了设计,通过井下温度和压力传感器采集温度和压力数据,利用温度、压力与流量的关系对井下每个层位的流量进行计算,开发了一套智能优化开采系统,对井下生产数据进行实时监测和分析,利用油藏优化开采理论,确定优化开采方案,自动控制井下各油层流量控制阀套,实现油井的优化开采.现场试验表明,该套智能完井测控系统可以实现油井的智能优化开采.     

Design of expert systems for integrated production automation

An approach to the design of expert systems for integrated production automation is presented. The major components in an integrated manufacturing system consist of corporate planning, marketing planning, research and development, engineering design, production planning, manufacturing, warehousing, and product distribution. These components are linked by management information flow, technology information flow, as well as materials flow. An intelligent computer is used to integrate information flow and to control materials flow. This paper discusses characteristics of the future factory, elements of knowledge based systems, and the design of computer based expert systems for production planning, for engineering design, and for integrated manufacturing.     

爬游无人潜水器导航控制系统设计

深海爬游无人潜水器是一种既可在深海巡游,又可在海底爬行的新型深海无人潜水器。针对爬游潜水器水中巡游和海底爬行作业的任务需求,以及控制系统通信量大、管理设备多、数据处理量大、工况复杂等问题,提出了“上层导航控制+下层运动控制”两层控制结构的思想,设计了以PC104嵌入式计算机为硬件平台,以实时多任务操作系统VxWorks为软件平台的爬游无人潜水器嵌入式导航控制系统。在实现多任务调度、通信管理、数据采集存储等功能的基础上,完成了导航避障决策仿真实验,验证了潜水器导航控制系统的控制效果。     

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。     

基于边缘计算的物联网技术在智能油气田中的应用研究

在工业物联网(IIoT,Industrial Internet of Things)环境中部署机器学习已成为石油和天然气行业研究最多的课题之一。提出了一种基于边缘计算的智能油气田物联网系统,该系统以边缘计算的机器学习模型为核心,结合智能RTU的采集传输数据,两者相互补充利用。通过卡尔曼滤波器(KF, Kalman Filter)实现对数据的异常值侦测,利用边缘计算对数据安全分析进行了对策研究,完成油气生产的动态在线监测和控制,有效提高油气生产管理的智能化水平,满足智能化气田井场的远程监控要求。     

潜水电泵智能监控仪的研制

设计了一种具有CAN现场总线接口的潜水电泵智能监控仪。选用P87C591作为微控制器,实现对潜水电泵进行智能控制和故障保护;采用ICL7109和多路模拟开关构成比率法测温电路;选择PCA82C250为CAN总线收发器,通过CAN总线网络把潜水电泵的运行状态传送给监控主机。介绍了监控仪的工作原理、硬件电路、软件设计流程以及网络系统结构和调试方法。     

基于AERF模型的油井结蜡预测

油井结蜡是一种在开发以及开采油田时对油井正常产出造成了负面影响的现象,该现象会引起油流通道堵塞,导致油井开采过程中出油量降低.对油井结蜡状况做出智能预警,完成油井设备提前修复,对油田提高产能效率、降低维护成本及智能化管理有非常关键的价值.为了解决油井正常数据和结蜡数据严重不平衡问题,本文引入了自适应合成抽样法(ADASYN)和最近邻规则欠抽样法(ENN)两种非均衡样本处理方法,分别对类别为结蜡的样本和非结蜡的样本进行处理,最终使用随机森林算法对新构成的数据集训练,构造出AERF智能模型来预测油井结蜡.实验结果表明,提出的AERF模型在油井的结蜡数据集中预测效果更佳,明显地提高了预测精度.