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文檔簡(jiǎn)介
1、隨著全球?qū)κ托枨蟮牟粩嘣鲩L(zhǎng)以及易采原油的日益減少,潛油電泵作為一種重要的采油設(shè)備,在二次及三次采油中發(fā)揮不可替代的作用。潛油電泵機(jī)組一般工作在1km或更深的油井中,高溫、高壓、振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境嚴(yán)重影響著機(jī)組的安全與高效運(yùn)行。研究潛油電泵井下?tīng)顟B(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)提高潛油電泵采油技術(shù)水平,形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的潛油電泵技術(shù)和產(chǎn)品具有重要的研究意義和實(shí)用價(jià)值。
本文以大慶石油管理局技術(shù)合作項(xiàng)目為依托,以大慶力神泵業(yè)有限公司生產(chǎn)的潛
2、油電泵機(jī)組為研究對(duì)象,開(kāi)展?jié)撚碗姳镁露鄥?shù)測(cè)試關(guān)鍵技術(shù)及工程化研究工作。本文圍繞潛油電泵機(jī)組運(yùn)行時(shí)的壓力、溫度、振動(dòng)、泄漏電流等多參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)提取、傳輸、調(diào)制與解調(diào)技術(shù)以及泵排量辨識(shí)、井下多參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)可靠性等關(guān)鍵技術(shù),根據(jù)科研項(xiàng)目的要求和工程類課題的特點(diǎn),進(jìn)行了較為系統(tǒng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究工作。
通過(guò)國(guó)內(nèi)外井下多參數(shù)測(cè)試技術(shù)的研究現(xiàn)狀及潛油電泵機(jī)組特殊的工作環(huán)境分析,研究基于電力線載波技術(shù)進(jìn)行信號(hào)傳輸方法與實(shí)現(xiàn)技
3、術(shù)。確定了溫度、壓力、振動(dòng)以及泄漏電流等潛油電泵井下?tīng)顟B(tài)信號(hào)的提取與處理方法以及井下多參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的電源供給方案。對(duì)空載、帶載情況下變頻器產(chǎn)生的不平衡電壓和高次諧波的含量進(jìn)行了測(cè)試與分析。研究了基于電力線載波技術(shù)將井下?tīng)顟B(tài)信號(hào)傳輸?shù)降孛婢诘恼{(diào)制解調(diào)技術(shù)及濾波等后處理方法。
研究在井下環(huán)境中工作的傳感器自身狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷方法?;赗BF網(wǎng)絡(luò)時(shí)序預(yù)測(cè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法,建立傳感器的RBF時(shí)序預(yù)測(cè)模型,引入最近聚類算法的思想,研
4、究初始聚類中心自動(dòng)調(diào)整問(wèn)題。研究基于狀態(tài)參數(shù)變化對(duì)傳感器故障進(jìn)行分類和辨識(shí)的方法,通過(guò)井下溫度傳感器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究和驗(yàn)證。進(jìn)行了傳感器受溫度變化影響分析,通過(guò)軟件補(bǔ)償方法進(jìn)行了壓力傳感器輸出特性的溫度校正。
潛油電泵排量是描述潛油電泵機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù),受到井下環(huán)境以及流量計(jì)自身結(jié)構(gòu)特性的限制,實(shí)現(xiàn)排量直接測(cè)量的技術(shù)還不成熟。依據(jù)井下壓力參數(shù)、泵出口壓力參數(shù)以及潛油電機(jī)運(yùn)行電流,研究排量與井下壓力、泵出口壓力
5、、電機(jī)運(yùn)行電流之間的關(guān)系,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究潛油電泵的排量辨識(shí)。研究基于遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的潛油電泵排量辨識(shí)方法,設(shè)計(jì)了隱層反饋、輸出層反饋及自反饋的遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。針對(duì)具體問(wèn)題,改進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法,給出了放大倍數(shù)和動(dòng)量系數(shù)的取值范圍。通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)潛油電泵排量辨識(shí)的可行性進(jìn)行驗(yàn)證。
研究井下多參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的可靠性問(wèn)題。在分析潛油電泵機(jī)組可靠性的基礎(chǔ)上,采取模糊可靠性分析方法,通過(guò)反向干涉模型分析了井下多參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的可靠性
6、,研究了井下多參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的壽命分布規(guī)律并對(duì)故障發(fā)生概率較高的基本事件提出了具體改進(jìn)措施。
根據(jù)課題要求和本文所研究的工程問(wèn)題的需要,對(duì)所研制的潛油電泵井下多參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)井環(huán)境的實(shí)驗(yàn)研究和運(yùn)行性能考核。進(jìn)行了溫度傳感器的標(biāo)定試驗(yàn)及壓力、振動(dòng)及泄漏電流傳感器隨溫度變化產(chǎn)生漂移的性能分析?;诒O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)潛油電泵的故障診斷與運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,對(duì)潛油電泵運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)方法進(jìn)行初步探討。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果表
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