抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)周期精確測(cè)量方法研究.pdf_第1頁(yè)
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1、示功儀是油田生產(chǎn)維護(hù)用的一種常用儀表,對(duì)示功圖的分析是掌握油井產(chǎn)量、能耗、泵況等多種狀態(tài)的重要手段。抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)周期作為示功圖的重要參數(shù),其準(zhǔn)確性直接影響示功圖的精度。常用的加速度二次積分算位移的方法中,僅利用加速度信號(hào)求取的周期存在誤差,而在油井抽油機(jī)正常工作過(guò)程中,懸點(diǎn)加速度、載荷、電動(dòng)機(jī)功率及扭矩等物理量都是隨著抽油機(jī)負(fù)載的變化而發(fā)生周期性變化的。基于此,本文提出一種多傳感器融合的抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)周期的計(jì)算方法。本文主要具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論

2、概括如下:
  1、通過(guò)對(duì)抽油機(jī)井系統(tǒng)、懸點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方程、理論示功圖進(jìn)行分析并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際環(huán)境,發(fā)現(xiàn)實(shí)測(cè)信號(hào)中不僅混有許多噪聲,而且由于抽油機(jī)負(fù)載變化,上下沖程中加速度信號(hào)波峰有偏心,并不是簡(jiǎn)單的正弦波;此外加速度、載荷、電功率、扭矩等隨負(fù)載變化的周期信號(hào)頻率非常低;進(jìn)一步論證了單一加速度信號(hào)計(jì)算位移的局限性?;诖颂岢隽丝傮w方案,選用抽油機(jī)的加速度、載荷、電功率信號(hào)作為輸入,借助多傳感器融合技術(shù),設(shè)計(jì)抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)周期的計(jì)算方法。

3、>  2、為了提高周期的測(cè)量精度,對(duì)比分析多種濾波算法對(duì)加速度、載荷、功率信號(hào)預(yù)處理效果,通過(guò)理論分析和仿真實(shí)例證明Meyer小波更適合對(duì)低頻非平穩(wěn)加速度進(jìn)行處理,卡爾曼濾波對(duì)功率信號(hào)有良好的處理效果,復(fù)合濾波算法對(duì)相對(duì)變化平穩(wěn)的載荷信號(hào)也有良好的處理效果。
  3、通過(guò)對(duì)比時(shí)域的極值點(diǎn)歸并法,頻域M-Rife算法及函數(shù)擬合等周期算法,結(jié)果表明,頻域M-Rife算法對(duì)功率信號(hào)周期計(jì)算更加準(zhǔn)確;極值點(diǎn)歸并法對(duì)載荷信號(hào)進(jìn)行周期計(jì)算效果

4、更好;對(duì)于擬合法,原始信號(hào)直接進(jìn)行函數(shù)擬合,發(fā)現(xiàn)噪聲干擾過(guò)大擬合效果不佳。對(duì)預(yù)處理后的信號(hào)選用不同階次正弦函數(shù)類擬合疊加,通過(guò)比較殘差平方和、確定系數(shù)、均方根來(lái)評(píng)價(jià)擬合效果優(yōu)劣,對(duì)比后發(fā)現(xiàn)擬合法對(duì)加速度信號(hào)進(jìn)行周期計(jì)算更加合適。
  4、通過(guò)多次理論仿真,并且在長(zhǎng)時(shí)間、大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析積累的基礎(chǔ)上,分析了實(shí)際生產(chǎn)中某油井連續(xù)50次預(yù)測(cè)的加速度,載荷,功率數(shù)據(jù),借助于MATLAB平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算。在最終數(shù)據(jù)融合中,對(duì)比兩種確定加權(quán)因子的

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