有桿抽油系統(tǒng)精益維修技術(shù)研究.pdf

1、有桿泵抽油是油田生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的采油方式，保證有桿抽油系統(tǒng)的安全和高效運(yùn)行，從而降低采油設(shè)備維護(hù)成本，提高石油開(kāi)采效益，是油田生產(chǎn)努力追求的目標(biāo)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了眾多針對(duì)有桿抽油系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析和診斷的研究，然而僅在技術(shù)層面上，單純依賴(lài)各種故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)仍不足以實(shí)現(xiàn)有桿抽油系統(tǒng)的高效運(yùn)行。按照系統(tǒng)論的觀(guān)點(diǎn)，有桿抽油系統(tǒng)的高效可靠運(yùn)行，實(shí)際上是抽油機(jī)和抽油泵、油井、工作環(huán)境以及操作人員之間連續(xù)不斷作用的結(jié)果。因此，在故障機(jī)理分

2、析和故障識(shí)別診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，借鑒國(guó)外先進(jìn)的設(shè)備維護(hù)和管理理論，從系統(tǒng)高度對(duì)有桿抽油系統(tǒng)的維護(hù)管理進(jìn)行研究，進(jìn)而實(shí)施優(yōu)化的故障控制決策，從事后維修走向預(yù)知維修，是降低有桿抽油系統(tǒng)維護(hù)成本、提高其可靠性和產(chǎn)出效益的最佳途徑。 論文以有桿抽油系統(tǒng)的維護(hù)管理為中心，引進(jìn)近年來(lái)歐美等國(guó)提出的精益維修的思想，研究了精益維修技術(shù)體系架構(gòu)及其在有桿抽油系統(tǒng)中的應(yīng)用，研究了有桿抽油系統(tǒng)故障識(shí)別、故障診斷和故障控制的若干理論和技術(shù)，并開(kāi)發(fā)了有桿抽

3、油系統(tǒng)精益維修管理信息系統(tǒng)。論文主要的研究工作及成果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （1）提出了一種精益維修技術(shù)體系架構(gòu)。該體系架構(gòu)以?xún)r(jià)值流分析技術(shù)為基礎(chǔ)，將精益維修技術(shù)分為設(shè)備維護(hù)決策、現(xiàn)場(chǎng)管理和計(jì)算機(jī)信息技術(shù)三個(gè)層面，是對(duì)現(xiàn)有理論框架的裁剪和擴(kuò)充，其成果適用于大多數(shù)設(shè)備的維護(hù)管理。 （2）構(gòu)建了有桿抽油系統(tǒng)的精益維修技術(shù)體系。該體系以有桿抽油系統(tǒng)的精益維修管理為核心，以有桿抽油系統(tǒng)常見(jiàn)的故障監(jiān)測(cè)技術(shù)、故障診斷技術(shù)和故障控制策略

4、及信息技術(shù)為基礎(chǔ)，是較為全面的有桿抽油系統(tǒng)維護(hù)管理方案。 （3）研究了有桿抽油系統(tǒng)的故障識(shí)別技術(shù)。針對(duì)有桿抽油設(shè)備示功圖的特點(diǎn)，分別研究了基于傅里葉描述子、基于面積趨勢(shì)特征分析和基于波動(dòng)方程求解的示功圖故障特征提取技術(shù)，并將這些技術(shù)應(yīng)用于有桿抽油設(shè)備示功圖的識(shí)別，積累了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 （4）研究了有桿抽油系統(tǒng)的故障診斷模型。根據(jù)有桿抽油系統(tǒng)故障發(fā)展的不同趨勢(shì)和特征，把基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的示功圖定量診斷模型和基于趨勢(shì)分析技

5、術(shù)的定性故障診斷模型結(jié)合起來(lái)，并和抽油機(jī)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)控制圖相互驗(yàn)證，提高了有桿抽油系統(tǒng)故障診斷的準(zhǔn)確性。 （5）研究了有桿抽油系統(tǒng)的故障控制技術(shù)。運(yùn)用精益維修理論中的價(jià)值流分析技術(shù)、故障源分析技術(shù)，對(duì)有桿抽油系統(tǒng)常見(jiàn)故障的控制策略進(jìn)行了深入研究，提出了針對(duì)空抽、結(jié)蠟、油管斷裂等故障的具體的控制策略，避免了一些常見(jiàn)故障的重復(fù)發(fā)生，有效地降低了抽油設(shè)備的維護(hù)成本。 在上述研究的基礎(chǔ)上，還開(kāi)發(fā)了有桿抽油系統(tǒng)精益維修信息管理系統(tǒng)，為