抽油機井系統(tǒng)動態(tài)實時分析.pdf

1、抽油機采油是目前石油開采過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，抽油機井的運行狀況直接影響到油田的產(chǎn)油量。為了增加原油產(chǎn)量、降低人工勞動強度、提高生產(chǎn)效率和油田管理水平，本文提出和設計了一種基于GPRS通訊的抽油機井系統(tǒng)動態(tài)實時分析系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)對抽油機井的工況數(shù)據(jù)采集傳輸，完成示功圖繪制，并可實時監(jiān)控抽油機的運行狀態(tài)。 本系統(tǒng)主要通過電機直接轉(zhuǎn)矩控制（DTC）技術(shù)，只需測量電機的電壓、電流信號，利用電磁轉(zhuǎn)矩方程和速度動態(tài)估算方法實現(xiàn)對電機的電

2、磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速估算，計算出電機的輸出扭矩，根據(jù)動力傳遞過程和減速箱的平衡原理，計算出減速箱的凈扭矩、油井負荷扭矩，根據(jù)抽油機的扭矩因數(shù)，得到懸點載荷，再把懸點載荷與懸點位移聯(lián)系起來，繪制示功圖。本系統(tǒng)主要包含三部分：抽油機遠程檢測終端單元、GPRS遠程傳輸數(shù)據(jù)單元、監(jiān)控中心數(shù)據(jù)處理單元。遠程檢測終端單元用于數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收處理以及對抽油機的控制，以嵌入式處理器ARM為核心，實現(xiàn)了抽油機數(shù)據(jù)采集的軟、硬件設計，完成傳感器與信號處理電路、

3、GPRS遠程傳輸數(shù)據(jù)單元模塊接口的調(diào)試；GPRS遠程傳輸數(shù)據(jù)單元采用GPRS通訊模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送，以完成檢測終端到監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)通訊工作；監(jiān)控中心數(shù)據(jù)處理單元利用Visual C++和Matlab聯(lián)合開發(fā)，利用所測量的數(shù)據(jù)，使用小波分析對所采集的信號進行去噪處理，根據(jù)電機直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)推算電機工況參數(shù)，然后利用抽油機的運動學和動力學模型，推導示功圖，并利用頻譜分析技術(shù)對減速箱凈扭矩信號進行分析。通過大港油田現(xiàn)場測量的實驗數(shù)據(jù)分析，抽