潛油螺桿泵工作特性分析及在線故障診斷研究.pdf

1、潛油螺桿泵具有能耗低、效率高、占地面積少并且從根本上解決了地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵桿斷、桿管偏磨的問題，在油田上數(shù)量逐年增加，然而，由于缺乏在線實(shí)時(shí)監(jiān)控潛油螺桿泵井下機(jī)組工況的方法，因而難以及時(shí)準(zhǔn)確地判斷出井下機(jī)組的工況，這嚴(yán)重影響了機(jī)組的正常生產(chǎn)和使用壽命，大大限制了其在油田上的進(jìn)一步推廣，為了保障潛油螺桿泵安全高效生產(chǎn)、加大推廣力度以及適應(yīng)數(shù)字化油田建設(shè)的需要，本文開展了潛油螺桿泵工作特性分析及在線故障診斷研究。
　　本文首先分析了潛油

2、螺桿泵工作特性，并在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用小波包和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了故障診斷，主要內(nèi)容如下:
　　(1)以潛油螺桿泵系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析了泵的運(yùn)動(dòng)特性、力學(xué)特性、排量特性等工作特性，并運(yùn)用節(jié)點(diǎn)分析法建立了潛油電機(jī)有功功率和泵功耗之間的數(shù)學(xué)模型。
　　(2)應(yīng)用ANSYS軟件對(duì)潛油螺桿泵進(jìn)行了有限元分析，得到了不同工況對(duì)泵工作特性的影響規(guī)律。
　　(3)基于GPRS遠(yuǎn)程在線傳輸網(wǎng)絡(luò)，依據(jù)地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油系統(tǒng)常見故障類型和診斷

3、方法，結(jié)合潛油螺桿泵采油系統(tǒng)自身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作特性，提出了以潛油電機(jī)有功功率為研究對(duì)象、小波包和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的潛油螺桿泵在線故障診斷方案。
　　(4)運(yùn)用小波包提取了潛油電機(jī)有功功率信號(hào)，搭建了潛油螺桿泵故障樣本庫，利用Matlab軟件建立了RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并確定了網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練參數(shù)，最終完成了網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練和測(cè)試。
　　(5)以Visual Basic6.0為平臺(tái)，開發(fā)了潛油螺桿泵在線故障診斷系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互、在線