桿式抽油機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測的研究.pdf

1、桿式抽油機(jī)的抽油泵工作在環(huán)境惡劣的地下數(shù)千米位置，會(huì)隨機(jī)地、不確定地發(fā)生各種各樣的故障。任何一種故障都會(huì)對抽油機(jī)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，輕則不能出油，重則會(huì)使油井報(bào)廢。因此，在采油工作中，實(shí)時(shí)監(jiān)測桿式抽油機(jī)的工作狀態(tài)是十分必要的。 地下示功圖描述的是抽油泵工作過程中載荷和位移關(guān)系的傳播曲線，載荷和位移信號(hào)載荷和位移包含了抽油泵工作狀態(tài)的豐富信息；通過對載荷和位移獲得的地下示功圖分析，可以判斷砂、蠟、氣等對抽油泵的影響，以及泵和管柱的漏失

2、、抽油桿的斷脫、卡泵等故障。然而，地下示功圖的直接獲取十分困難。本文利用間接方法，在地下示功圖獲取方面開展了研究工作：首先把抽油桿柱看作井下動(dòng)態(tài)信號(hào)的傳導(dǎo)線，而抽油泵為發(fā)送器，泵的工作狀態(tài)以應(yīng)力波的形式沿抽油桿柱傳遞到地面的油井管理器上；計(jì)算機(jī)根據(jù)抽油桿柱運(yùn)動(dòng)和應(yīng)力傳播的基本方程—吉布斯波動(dòng)方程，利用油井參數(shù)和邊界條件求特解，得到抽油桿柱任意截面處的位移和載荷信號(hào)；最后繪出抽油泵的地下示功圖。 吉布斯波動(dòng)方程描述的是地下采油泵位

3、移和載荷信號(hào)傳導(dǎo)到地面的過程。本文根據(jù)吉布斯波動(dòng)方程的求解過程和示功圖特征，編寫了計(jì)算地下示功圖的程序；利用編寫的程序進(jìn)行了由地面示功圖計(jì)算地下示功圖的實(shí)驗(yàn)，并對求出的地下示功圖和由國外技術(shù)測得的地下示功圖進(jìn)行了比較，對產(chǎn)生的誤差進(jìn)行了分析。為了測得地下示功圖，本文分析了地面位移和載荷信號(hào)的特征以及檢測方法，設(shè)計(jì)了信號(hào)采集系統(tǒng)電路—油井管理器；其中，載荷信號(hào)是通過檢測抽油桿柱的應(yīng)變信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，位移信號(hào)是通過檢測動(dòng)力裝置的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)的，信號(hào)