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1、峭镍通疲弥乘决漓蓄蹈卿蘑筛曲汁编私辐津贱揭梨侗遣画啄锥竹招晃泌擦机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识 二、二、抽油机井示功图分析抽油机井示功图分析 三、三、机采井疑难工况处理方法机采井疑难工况处理方法 四、四、系统效率计算方法系统效率计算方法 五、五、采油工程数据库的维护采油工程数据库的维护 痊佬小登观傲虹存钒佑临痞晴索奥麻痉咙誊背刀吗冉策黑兵措痢泼驭即莉机采井泵况分析机采井泵况分析采采油油工工程程的的任任务务：就就是是通通过过在在生生产产井井和和注注入入井井上上采采取取一一系系列列的的工工程程（工工艺艺）技技术术措措施施，利利用用生生产产井
2、井和和注注入入井井直直接接作作用用于于油油藏藏，使使油油、气气畅畅流流入入井井，并并举举升升到到地地面面进进行行分离和计量。分离和计量。采采油油工工程程的的工工作作目目标标：是是尽尽可可能能的的发发展展、应应用用先先进进、高高效效、实实用用的的工工艺艺技技术术，在在当当前前经经济济界界限限允允许许的的条条件件下下，力争不断的提高油气田的采收率。力争不断的提高油气田的采收率。 一、机采井工况分析理论基础知识一、机采井工况分析理论基础知识 娜桅涛满牟驭魂彝是祟递耸娇钻秋落篓告酪码圣屿荐瓢暑效崭隔涂膛能具机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识现代钻
3、井工艺技术的标志为：多井底的分支井；单现代钻井工艺技术的标志为：多井底的分支井；单井底的斜井、水平井等。井底的斜井、水平井等。 单井底的井分类：按在目的层段中的井身轴线与铅单井底的井分类：按在目的层段中的井身轴线与铅垂线间的夹角来分。垂线间的夹角来分。 单井底的井分单井底的井分铅直井（直井）铅直井（直井）55（大庆取（大庆取3 3）定向井定向井5 57070斜直井斜直井5 54545斜井（存在造斜段）斜井（存在造斜段）水平井（直井）水平井（直井）70709090授蒙堡皂殃惋染吭疤经仔杉爆氢兴搞听订酿实漱望躇辞恶国串董妆亏恋懊机采井泵况分析机采井泵况分析分支井的定义分支井的定义: 分支井就是在一
4、个主井筒中侧钻出两个或两个以上分支井就是在一个主井筒中侧钻出两个或两个以上的分支井筒的井。的分支井筒的井。分支井主井筒可以是直井、定向井，也可以是水分支井主井筒可以是直井、定向井，也可以是水平井。平井。分支井可从新钻一口井开始，也可以从老井中侧分支井可从新钻一口井开始，也可以从老井中侧钻（有效井眼必须是两个或两个以上）钻（有效井眼必须是两个或两个以上）一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识皮篡都北挟隆相藩安披负亲校戳骆鲜茁喀形呼薛迭税浇缀怨衰督劣鞋夺抬机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识正笑岸溺醒短封钡造捎寺须宴卡晚
5、肌挠带帆先舌祈块手秉讳揪匙叮购讶剥机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识（一）、名词解释：（一）、名词解释： 表层套管表层套管技术套管技术套管（可以是（可以是多层）多层）油层套管油层套管1 1、油、水井的井身结构：、油、水井的井身结构： 所谓井身结构，指的是下入所谓井身结构，指的是下入套管的层次，各层套管的直径和套管的层次，各层套管的直径和下入深度，套管外水泥返高及相下入深度，套管外水泥返高及相应的钻头完钻井深，人工井底、应的钻头完钻井深，人工井底、管鞋、胶木塞、承托环等。管鞋、胶木塞、承托环等。井下井下的数据均以方补芯上平面算起的数据均以方
6、补芯上平面算起。 导管：导管：为防止钻井时井口周围为防止钻井时井口周围地层坍塌、以便使钻井泥浆循环，地层坍塌、以便使钻井泥浆循环，人为在开钻前下入的几米大直径管人为在开钻前下入的几米大直径管（通常为水泥管）。（通常为水泥管）。劲扒划挥蛰弹帝愚隧颈蜒矽俯然谁坍涧冗而梆懊渐浴俄僧谅皆柜骇烦摹异机采井泵况分析机采井泵况分析（一）、名词解释：（一）、名词解释： 一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识 表层套管：表层套管：为加固上部疏松岩层避免其坍塌和安装封井器，防止钻井为加固上部疏松岩层避免其坍塌和安装封井器，防止钻井过程中发生井喷而下入的套管。过程中发生井喷而下入的套管。 技
7、术套管：技术套管：为控制在钻井过程中所遇到的复杂地层，所下入的用于隔为控制在钻井过程中所遇到的复杂地层，所下入的用于隔绝目的层以上的高压水层、气层及流砂层等而下入的套管。绝目的层以上的高压水层、气层及流砂层等而下入的套管。 油层套管：油层套管：为巩固油层井段、封隔生产层和非生产层，防止油、气、为巩固油层井段、封隔生产层和非生产层，防止油、气、水串通干扰，以便分层实施开采而下入的套管。水串通干扰，以便分层实施开采而下入的套管。 完钻井深、水泥返高和人工井底。完钻井深、水泥返高和人工井底。 完钻井深：裸眼完钻井底到方补芯上平面间的距离。完钻井深：裸眼完钻井底到方补芯上平面间的距离。 水泥返高：固井
8、后，套管和井壁的环形空间中水泥上返高度，即水泥水泥返高：固井后，套管和井壁的环形空间中水泥上返高度，即水泥环上平面到方补芯上平面间的距离。环上平面到方补芯上平面间的距离。 人工井底：人工井底：固井后，残留在套管水泥基的上平面，即水泥基的上平面固井后，残留在套管水泥基的上平面，即水泥基的上平面到方补芯上平面间的距离。到方补芯上平面间的距离。钒洲仟表暗寓稀捆筹遍刨沙劣委友谴收却孝左胀摊括席缺贰痉仑盆袱襟障机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识（一）、名词解释：（一）、名词解释： 2 2、机械采油：、机械采油：利用各种机械将油从井底举升到地面的方法
9、叫机械采油。利用各种机械将油从井底举升到地面的方法叫机械采油。3 3、泵：、泵：是一种对流体实施能量补充的装置。是一种对流体实施能量补充的装置。4 4、泵的扬程：指泵将能量传给流体后，使单位重量的流体所获得的总能、泵的扬程：指泵将能量传给流体后，使单位重量的流体所获得的总能量。量。 5 5、有效厚度、有效厚度: :指在目前的科技水平和工艺技术条件下指在目前的科技水平和工艺技术条件下, ,人为所能开采的人为所能开采的油层厚度。油层厚度。 6 6、动液面：动液面：是指油井（机采井）正常生产时，油套环形空间中是指油井（机采井）正常生产时，油套环形空间中的液面。动液面深度是指方补芯上平面到动液面间的距
10、离，也的液面。动液面深度是指方补芯上平面到动液面间的距离，也可近似的认为是从井口底平面到动液面间的距离。可近似的认为是从井口底平面到动液面间的距离。赦痉砍恭熏薛油下钨赔甲焉常甩嚣铅糯配陀稳宅陡榔甩烛绘蕉伐吟得牟乎机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识（一）、名词解释：（一）、名词解释： 8 8、采油（气）井口装置：采油（气）井口装置：在完井以后，用于控制油（气）井的流量和在完井以后，用于控制油（气）井的流量和井口压力，开、关以及井下作业时进行井口操作用的装置。井口压力，开、关以及井下作业时进行井口操作用的装置。 井口装置命名标准：井口装置命名
11、标准：例例 “KY24.5/78” “KY24.5/78” 其正确的解释为：其正确的解释为：KK为控制的为控制的“控控”字的汉语拼音字头。字的汉语拼音字头。YY为采油的为采油的“油油”字的汉语拼音字头。字的汉语拼音字头。额定工作压力为额定工作压力为24.5MPa24.5MPa。采油树主通径为采油树主通径为77.8mm77.8mm，通径代号为，通径代号为7878。抨裴支傻熏纬雷贬桔厨曙徒蓖异颗隅腋疼摇歹功源慢珊犹滨沉光捕释割咽机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识（一）、名词解释：（一）、名词解释： 9 9、套管头、套管头：是连接套管和各种井口
12、装置的一种部件，用以支持技术套管和油层是连接套管和各种井口装置的一种部件，用以支持技术套管和油层套管的重力，密封各层套管间的环形空间，为安装防喷器、油管头和采油树等套管的重力，密封各层套管间的环形空间，为安装防喷器、油管头和采油树等上部井口装置提供过渡连接。并且通过套管头本体上的两个侧口（多级套管头）上部井口装置提供过渡连接。并且通过套管头本体上的两个侧口（多级套管头），可以进行补挤水泥，监控井沉和注平衡液等作业。，可以进行补挤水泥，监控井沉和注平衡液等作业。1010、油管头：、油管头：是安装与采油树和套管头之间的部件，其上法兰平面为计算油补是安装与采油树和套管头之间的部件，其上法兰平面为计算
13、油补距和井深数据的基准面。距和井深数据的基准面。 功能为：功能为： 支撑井内油管重量；支撑井内油管重量； 与油管悬挂器配合密封油管和套管的环形空间；与油管悬挂器配合密封油管和套管的环形空间； 为下接套管头，上接采油树提供过渡；为下接套管头，上接采油树提供过渡； 通过油管头四通体上的两个侧口（接套管闸门），完成注平衡通过油管头四通体上的两个侧口（接套管闸门），完成注平衡液及洗井等作业液及洗井等作业 油管悬挂器则用于悬挂油管。油管悬挂器则用于悬挂油管。 菱诛罚衔腰堂止裳圆雏更棺今常唤豫光殴群盼障寂据佬玖智衬劳履每臻赣机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论
14、基础知识（二）、液面的确定（二）、液面的确定 目前常见的液面确定方法有两种即：目前常见的液面确定方法有两种即：温度法和声波法温度法和声波法 1 1、温度法温度法 温度法是通过向井内下入温度测量装置，通过测量油套环空中的温度变化情温度法是通过向井内下入温度测量装置，通过测量油套环空中的温度变化情况来确定液面所在位置的方法。温度法是较为原始的液面确定方法，当温度测况来确定液面所在位置的方法。温度法是较为原始的液面确定方法，当温度测量装置碰到液面后，温度会产生突变，该方法确定的液面位置相对精度较高，量装置碰到液面后，温度会产生突变，该方法确定的液面位置相对精度较高，但是测量过程相对较为复杂。但是测量
15、过程相对较为复杂。2 2、声波法、声波法 声波法是在井口使用专用设备（回声仪）产生一个声源，利用接受到的反射波声波法是在井口使用专用设备（回声仪）产生一个声源，利用接受到的反射波来计算液面深度的方法。声波法测量液面的过程简单，但受干扰的因素较多，测来计算液面深度的方法。声波法测量液面的过程简单，但受干扰的因素较多，测量的相对精度较低，目前国内广泛采用此种方法。量的相对精度较低，目前国内广泛采用此种方法。音标：是一个外径为音标：是一个外径为9090，长度为，长度为600mm600mm的加长短节。的加长短节。耿桨仪锌牟速找靴沿曾浸恃阿戚杰饲固炙商牢射况绍我口哨怎撤绢恶驯罪机采井泵况分析机采井泵况分
16、析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识2 2、声波法、声波法在此以有音标井为例：声波反射曲线如图所示。在此以有音标井为例：声波反射曲线如图所示。令：令：hh为音标的下入深度为音标的下入深度 m m t t1 1为接收到音标反射波所用的时间为接收到音标反射波所用的时间 S S t t为接收到液面反射波所用的时间为接收到液面反射波所用的时间 S S V V声波的传播速度声波的传播速度 m/s m/s L L动液面深度动液面深度 m m声波的传播速度的确定：声波的传播速度的确定： 动液面深度的确定：动液面深度的确定： 备注：无音标的井采用油管节箍波来近似计算声波的传播速度。
17、备注：无音标的井采用油管节箍波来近似计算声波的传播速度。目前用双声目前用双声道回声仪道回声仪没客排琅啡卉如夷亥瑰皑目炬稠荚释托烂杭住阜牢忍哨珠请苑忧夕错回齿机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识4 4、液面测试结果的应用、液面测试结果的应用、实测沉没度的计算方法、实测沉没度的计算方法 令：令：h h动动实测动液面深度实测动液面深度 m m h h泵泵实际下泵深度实际下泵深度 m m h沉沉实测沉没度实测沉没度 m、折算动液面、沉没度等的计算方法、折算动液面、沉没度等的计算方法 折算动液面折算动液面 单位单位m m 折算沉没度折算沉没度 单位单
18、位m m、泵口吸入压力、泵口吸入压力 单位单位MPaMPa 、计算流压、计算流压 单位单位MPaMPa HH油层中部深度油层中部深度 m m晤营较蝶卜蔫盛条次乙镇判伞浅钒疼堕屉且和绍提太烷酱天驼琐慌驴曾硝机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识（三）、大庆油田常用的三种举升方式（三）、大庆油田常用的三种举升方式 大庆油田自大庆油田自19811981年大面积转抽以来，宣告了自喷开采阶段的结束，随之油年大面积转抽以来，宣告了自喷开采阶段的结束，随之油田进入了强采即田进入了强采即“机械采油机械采油”阶段。阶段。 机采阶段大庆油田在用的举升方式主要有三
19、种：机采阶段大庆油田在用的举升方式主要有三种：孽若祸甲改泳雕涎侯腰瞒迂稠某铲沏翼俄民律蝇锹伺稳鳃波踌临埃形楷藕机采井泵况分析机采井泵况分析三种常规举升工艺技术简介三种常规举升工艺技术简介 在在20世纪世纪30年代前苏联人依据力学理论中的年代前苏联人依据力学理论中的“四连杆四连杆”机构发明了机构发明了游梁式抽油机游梁式抽油机。 1、抽油机、抽油机斜驴他捌厩沉接遭勃仟蚁去空型炳辫蔷判陨梯锗袜泰和船良派谰魄窄对铰机采井泵况分析机采井泵况分析游梁式节能抽油机游梁式节能抽油机 对于对于有游梁的抽油机而言，指在有游梁的抽油机而言，指在平衡状态平衡状态下，只要是满下，只要是满足其净扭矩曲线波动范围小（与常规
20、机比较）、且趋于平足其净扭矩曲线波动范围小（与常规机比较）、且趋于平稳，稳，无负净扭矩值无负净扭矩值出现的抽油机，我们将其定义为出现的抽油机，我们将其定义为节能抽节能抽油机油机。、节能抽油机的定义：、节能抽油机的定义：玛仪渗郑疫晴艳糟肆溜芜个漆肩朵供谁赐疆桩添盅靴仙四倡呀办躯样纱噎机采井泵况分析机采井泵况分析游梁式抽油机游梁式抽油机、三种机型的净扭矩曲线对比图：、三种机型的净扭矩曲线对比图： 对于非节能抽油机而言，其本身的结构设计就允许其做对于非节能抽油机而言，其本身的结构设计就允许其做负功，这是一种正常现象；对于节能抽油机而言则是因为其负功，这是一种正常现象；对于节能抽油机而言则是因为其失去
21、平衡而出现了做负功，这是一种不正常现象。失去平衡而出现了做负功，这是一种不正常现象。、对有游梁抽油机电机做负功的科学解释：、对有游梁抽油机电机做负功的科学解释：牢测派坑竞爹酸惭泽搽拳耗唇幽互南诛陈知痈霸握法呆钥辫郸募光歉拧咕机采井泵况分析机采井泵况分析游梁式抽油机游梁式抽油机、活塞式抽油泵、活塞式抽油泵漱塞酉悉凶慧非语散蛮只官尝于瞬蒂事柜碑沸关键肿淬逆庄京澳微殷遣桔机采井泵况分析机采井泵况分析泵型号命名标准泵型号命名标准泵筒型式：泵筒型式：对于金属柱塞的泵，厚壁筒填对于金属柱塞的泵，厚壁筒填“H”“H”，薄壁筒填，薄壁筒填“W”“W”，组合泵筒（指，组合泵筒（指衬套泵）填衬套泵）填“L”“L”
22、；对于软密封柱塞的泵，薄壁筒填；对于软密封柱塞的泵，薄壁筒填“S”“S”，厚壁筒填，厚壁筒填“P”“P”。 备注：壁厚为备注：壁厚为4mm4mm的为薄壁筒，的为薄壁筒，5mm5mm以上的为厚壁筒。以上的为厚壁筒。加长短节：加长短节：是起调整（弥补）杆管弹性变形量作用的，常规衬套（普通）泵、杆是起调整（弥补）杆管弹性变形量作用的，常规衬套（普通）泵、杆式泵均需要配备加长短节，但是整筒泵一般情况下不需要配备加长短节。式泵均需要配备加长短节，但是整筒泵一般情况下不需要配备加长短节。 策垂棠榆授般蜀搞霖戍较烛户蟹洗疟魂笺虐晓晾翁俱匈逢恿垂分谈综妻宜机采井泵况分析机采井泵况分析2、电动潜油离心泵电动潜油
23、离心泵 电电动动潜潜油油离离心心泵泵简简称称电电泵泵，由由前前苏苏联联人人A.S.A.S.艾艾鲁鲁托托诺诺夫夫先先生生发发明明，19231923年年电电泵泵被被引引入入美美国国，美美国国第第一一台台潜潜油油电电泵泵在在洛洛杉杉矶矶问问世世。19261926年年美美国国开始在坎隆斯的鲁赛尔油田应用潜油电泵抽油。开始在坎隆斯的鲁赛尔油田应用潜油电泵抽油。 我我国国是是从从19641964年年首首先先在在沈沈阳阳机机电电局局开开始始研研制制4040方方/ /日日潜潜油油电电泵泵的的，通通过过现现场场试试验验，各各项项技技术术指指标标没没有有达达到到要要求求，另另外外由由于于当当时时的的一一些些其其它
24、它原原因因，被被迫迫停停止止研研制制。19811981年年天天津津电电机机厂厂首首先先研研制制成成功功200200方方/ /日日800800米扬程潜油电泵。米扬程潜油电泵。 三种常规举升工艺技术简介三种常规举升工艺技术简介酬硒愚睁毯逢注润屹嘻撇楼淀孩拖梢涨瓜塔绅券泄骋追螺拯每霄笺熄况兜机采井泵况分析机采井泵况分析 潜潜油油电电泵泵是是井井下下工工作作的的多多级级离离心心泵泵，同同油油管管一一起起下下入入井井内内，地地面面电电源源通通过过变变压压器器、控控制制屏屏、接接线线盒盒和和动动力力电电缆缆将将电电能能输输送送给给井井下下潜潜油油电电机机，使使潜潜油油电电机机带带动动多多级级离离心心泵泵旋
25、旋转转，将将电电能能转转换换为为机机械械能能，把把油油井井中中的的井井液液举升到地面。举升到地面。 2 2、电动潜油离心泵、电动潜油离心泵 三种常规举升工艺技术简介三种常规举升工艺技术简介诬嘴氢澎组惜锯罚贰曼拌觉茧岛能獭际性春怀隙卫皇砸脑惨殴箭花澎乒宦机采井泵况分析机采井泵况分析3 3、地面驱动螺杆泵、地面驱动螺杆泵、螺杆泵采油系统的组成：、螺杆泵采油系统的组成：电控部分：电控部分：电控箱是螺杆泵的控制部电控箱是螺杆泵的控制部分，控制电机的启、停。该装置能自分，控制电机的启、停。该装置能自动显示、记录螺杆泵正常生产时的电动显示、记录螺杆泵正常生产时的电流、电压等数据，有过、欠载自动保流、电压等
26、数据，有过、欠载自动保护功能。护功能。地面驱动部分：地面驱动部分：地面驱动装置是螺杆地面驱动装置是螺杆泵系统的主要地面设备，是把动力传泵系统的主要地面设备，是把动力传递给递给井下泵转子井下泵转子，使转子实现星行运，使转子实现星行运动，实现抽吸液体的机械装置。动，实现抽吸液体的机械装置。蛇沿犀敷主角敬舟孝篇妻臂瓤俘刚裸字热似吕楼爸茁奴捅好晶数傻痔沾是机采井泵况分析机采井泵况分析3 3、地面驱动螺杆泵、地面驱动螺杆泵 螺螺杆杆泵泵是是有有别别于于“活活塞塞式式抽抽油油泵泵和和电电动动潜潜油油泵泵”的一种容积式泵，如图所示（的一种容积式泵，如图所示（1：2结构）：结构）： e e转子偏心距转子偏心距
27、 mm mm D D转子截圆直径转子截圆直径 mm mm T T（T=2tT=2t）定子导程）定子导程 mm mm螺杆泵的三个基本结构参数：螺杆泵的三个基本结构参数：星郸竞箕脓咸捍撵价渝佳绘面程肿离医饥昂芯菱俭逸揣注森乒附雌欺奉丙机采井泵况分析机采井泵况分析3 3、地面驱动螺杆泵、地面驱动螺杆泵它它是是借借助助于于单单螺螺旋旋线线的的转转子子与与双双螺螺旋旋线线的的定定子子配配合合时时产产生的空腔实现抽吸液体入泵举升液体出井。生的空腔实现抽吸液体入泵举升液体出井。、螺杆泵的工作原理：、螺杆泵的工作原理：、螺杆泵的型号表示方法：、螺杆泵的型号表示方法：论黎窃杖诺裳侍筛围氦哗诀蛰贤立糠控疵株谋癸旬
28、喇桨卿蓑州疵合轩嗡仔机采井泵况分析机采井泵况分析地面驱动螺杆泵地面驱动螺杆泵螺杆泵螺杆泵定子加工质量定子加工质量在工艺上难于保证在工艺上难于保证体现在：体现在：脱胶脱胶起泡起泡溶涨溶涨三种现象上三种现象上螺杆泵井旋转杆的螺杆泵井旋转杆的挠曲变形的合理扶正问题挠曲变形的合理扶正问题没没有从根本上得到解决，一定程度的缩短了其工作有从根本上得到解决，一定程度的缩短了其工作时效（检泵周期）。时效（检泵周期）。螺杆泵井螺杆泵井供排关系的协调供排关系的协调问题（也就是问题（也就是合理沉没度的控制）没有从根本上得到解决，合理沉没度的控制）没有从根本上得到解决，一定程度的影响了其产能效益的发挥。一定程度的影响
29、了其产能效益的发挥。螺杆泵井的功况诊断技术尚未完善，给其日螺杆泵井的功况诊断技术尚未完善，给其日常管理带来了一些不便。常管理带来了一些不便。存在问题：存在问题：疆逃跺衅炔亢遣轮仪躬柔磨贿寻庙劝选兢波谤滩会靶坞朔铃嘴尺蛇何虞皂机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识（四）、工况分析中的相关计算内容（四）、工况分析中的相关计算内容1 1、泵效的计算泵效的计算 容积效率容积效率( (泵效泵效) ) 式中：式中：Q Q泵的实际排量泵的实际排量 m m3 3/d/d Qt Qt泵的理论排量泵的理论排量 m m3 3/d/d 混合液体（即含水原油）的密度混
30、合液体（即含水原油）的密度 t/m t/m3 3混合液的密度混合液的密度 式中：式中： o o 原油密度单位原油密度单位 t/m t/m3 3，计算时取计算时取0.86 t/m0.86 t/m3 3。 w w水的密度水的密度 单位单位 t/m t/m3 3，计算时取计算时取1.0 t/m1.0 t/m3 3。 f fw w油井的含水率油井的含水率 % %究巍着污窥冻矽郊焕绝歧拱远中觅门矫计焦免卷宰捍炮侈杨啡雄池抽鹿店机采井泵况分析机采井泵况分析一、一、 机采井工况分析理论基础知识机采井工况分析理论基础知识（四）、工况分析中的相关计算内容（四）、工况分析中的相关计算内容2 2、理论排量的计算理论
31、排量的计算单作用活塞泵理论排量单作用活塞泵理论排量Q Qt t：式中：式中：Q Qt t理论排量理论排量 m m3 3/d/d D D抽油泵的直径抽油泵的直径 m m S S使用的光杆冲程使用的光杆冲程 m m n n抽油机的冲次抽油机的冲次 n/min n/min 式中：式中：QQ每分钟的理论排量每分钟的理论排量 mm mm3 3/min/min q q每转的排量每转的排量 mm mm3 3 e e转子偏心距转子偏心距 mm mm D D转子截圆直径转子截圆直径 mm mm T T（T=2tT=2t）定子导程）定子导程 mm mm Q QV V理论排量理论排量 m m3 3/d/d螺杆泵理论
32、排量螺杆泵理论排量Q Q：利用结构参数计算利用结构参数计算利用每转排量利用每转排量q q计算计算Q QV V ：备注：实际应用中备注：实际应用中q q的单位为的单位为mlml仇荔畔泛修谩拖淖捍猖疾玻晴坠番岭陆垦圾侧融盘尾训推缆球掉吓魂悯翅机采井泵况分析机采井泵况分析二、抽油机井示功图分析二、抽油机井示功图分析在此仅讨论单作用的有杆活塞泵在此仅讨论单作用的有杆活塞泵( (一一) )、理论示功图、理论示功图1 1、示功图：示功图：是指反映深井泵工作状况的一种二维图形。是指反映深井泵工作状况的一种二维图形。 2 2、地面示功图：地面示功图：因为力与位移的矢量积我们将其称为功，故此应用动力因为力与位移
33、的矢量积我们将其称为功，故此应用动力仪实际测量的悬点载荷随光杆运动位移间的变化图形就叫仪实际测量的悬点载荷随光杆运动位移间的变化图形就叫“地面示功图地面示功图”。 3 3、理论载荷、理论载荷指通过对抽油泵工作时的受力分析，借助于力学理论通过指通过对抽油泵工作时的受力分析，借助于力学理论通过计算得到的抽油机悬点载荷。计算得到的抽油机悬点载荷。 理论载荷的计算方法有两种即：理论载荷的计算方法有两种即：不考虑抽油杆弹性时的抽油机悬点载荷不考虑抽油杆弹性时的抽油机悬点载荷考虑抽油杆弹性时的抽油机悬点载荷考虑抽油杆弹性时的抽油机悬点载荷 在此仅给出在此仅给出“忽略了抽油杆弹性忽略了抽油杆弹性”的载荷计算
34、方法。在该种方的载荷计算方法。在该种方法中我们计算悬点载荷所依据的力学理论是法中我们计算悬点载荷所依据的力学理论是“牛顿第二定律牛顿第二定律”即：即：搞派待豢的库守浩躁抨抬焚缎挑杉枫硼功势寸川复盟勾掉毅窘织镍贺浩损机采井泵况分析机采井泵况分析二、抽油机井示功图分析二、抽油机井示功图分析理论示功图的分类：理论示功图的分类：动动载载荷荷条条件件下下的的“理理论论示示功功图图”静载荷条件下的静载荷条件下的“理论示功图理论示功图” 第一类理论示功图第一类理论示功图 第二类理论示功图第二类理论示功图此时的抽油杆为匀速直线运动。此时的抽油杆为匀速直线运动。 此时的抽油杆为变速直线运动。此时的抽油杆为变速直
35、线运动。粪鹅境鸵岁塑引翠貉午镣降萤棋笛勉烂办簧银独必闪灰姓肩慎厘晋怨散刊机采井泵况分析机采井泵况分析二、抽油机井示功图分析二、抽油机井示功图分析( (二二) )、理论示功图的建立、理论示功图的建立1 1、理论负荷线的确定、理论负荷线的确定利用利用 有：有：上冲程过程中的悬点载荷（上行载荷）上冲程过程中的悬点载荷（上行载荷） 下冲程过程中的悬点载荷（下行载荷）下冲程过程中的悬点载荷（下行载荷） 式中：式中： 、 悬点上行和下行载荷悬点上行和下行载荷 KN KN 、 上、下冲程中作用在悬点上的抽油杆柱载荷上、下冲程中作用在悬点上的抽油杆柱载荷 KN KN 作用在活塞上的液柱载荷作用在活塞上的液柱载
36、荷 KN KN 、 上、下冲程中的最大惯性载荷上、下冲程中的最大惯性载荷 KN KN 、 上、下冲程中井口回压造成的悬点载荷上、下冲程中井口回压造成的悬点载荷 KN KN 、 上、下冲程中的最大摩擦载荷上、下冲程中的最大摩擦载荷 KN KN 振动载荷振动载荷 KN KN 上冲程中吸入压力作用在活塞上产生的载荷上冲程中吸入压力作用在活塞上产生的载荷 KN KN稽肝志琉暑醛伶怯悉灾锋参只吕呢划阵嫁搭畔赐稠祭毁九纶愁衷枣裴血建机采井泵况分析机采井泵况分析静静载载荷荷条条件件下下的的“理理论论示示功功图图”利用利用 有：有：1 1、上理论载荷线计算公式如下：、上理论载荷线计算公式如下：将上式变形有：将
37、上式变形有：2 2、下理论载荷线计算公式如下：、下理论载荷线计算公式如下：3 3、冲程损失、冲程损失的计算的计算 ：应用胡克定律应用胡克定律 有：有：敬笑秒斑菊凿纠意镀熏栓萄标俊谴颈酣敷诺判汁芜跨痛续酵力呕没便馈嘲机采井泵况分析机采井泵况分析静静载载荷荷条条件件下下的的“理理论论示示功功图图”式中：式中： 作用在活塞全面积上的液柱载荷作用在活塞全面积上的液柱载荷 KN KN 活塞的截面积活塞的截面积 m m2 2 抽油杆截面积抽油杆截面积 m2 m2 抽油杆材料（钢）的密度抽油杆材料（钢）的密度 L L抽油杆柱长度抽油杆柱长度 m m 静液柱载荷引起的抽油杆弹性变形静液柱载荷引起的抽油杆弹性变
38、形 m m 静液柱载荷引起的油管弹性变形静液柱载荷引起的油管弹性变形 m m E E钢的弹性模量钢的弹性模量 (E=2.110 (E=2.1101111 Pa) MPa Pa) MPa 油管锚定时油管的弹性变形量为零。油管锚定时油管的弹性变形量为零。 峰陆饵耳伊对渐祷辈皋阴偷捧扛佛代沧眠皇差闻全誉炙舵实先蓟锥胃泅微机采井泵况分析机采井泵况分析动动载载荷荷条条件件下下的的“理理论论示示功功图图” 由于考虑功图因惯性旋转时，需要进行较复杂的精由于考虑功图因惯性旋转时，需要进行较复杂的精确计算，故在此仅给出不计旋转时，负荷线与弹性损失确计算，故在此仅给出不计旋转时，负荷线与弹性损失的近似计算方法。的
39、近似计算方法。利用利用 进行计算时，加速度的确定很重要进行计算时，加速度的确定很重要1 1、悬点加速度的确定、悬点加速度的确定悬点加速度的确定方法有悬点加速度的确定方法有 （四连杆机构）（四连杆机构）精确计算方法精确计算方法近似计算方法近似计算方法简谐运动简谐运动曲柄滑块运动曲柄滑块运动在此仅讨论曲柄滑块运动在此仅讨论曲柄滑块运动沟苗铺鬃的油痕皆著乘肤盾怀师遂桂哨亦拇俞违橙蓬澳源晦芯崖柴侣续湛机采井泵况分析机采井泵况分析动动载载荷荷条条件件下下的的“理理论论示示功功图图”1 1、悬点加速度的确定、悬点加速度的确定 如图所示，当如图所示，当t t时刻曲柄沿顺时针方向转过时刻曲柄沿顺时针方向转过度
40、时，度时，游梁后端点游梁后端点B B移动的距离为移动的距离为S SB B。 令：令：=0=0时，驴头处在下死点；时，驴头处在下死点；=180=180，驴，驴头处在上死点头处在上死点。利用正弦定理有：利用正弦定理有：令：利用级数展开利用级数展开有：有：顶堰无辩鼻水墟此坊低闹本涎容陀语磋何桌晒对绕柔评微堆纤凶耙臃逼把机采井泵况分析机采井泵况分析动动载载荷荷条条件件下下的的“理理论论示示功功图图”1 1、悬点加速度的确定、悬点加速度的确定B B点的速度：点的速度： B B点的加速度：点的加速度： 悬点悬点A A点的加速度：点的加速度：悬点的最大加速度即在上、下死点处：悬点的最大加速度即在上、下死点处
41、： 2 2、最大、最小载荷（建议做为理论负荷线）、最大、最小载荷（建议做为理论负荷线）鸟饱论嘛属禁周霜趾愉久策锗滤屡哥弄予市噎爬音雕赡殃婚募动忻措盯竞机采井泵况分析机采井泵况分析3 3、冲程损失的计算、冲程损失的计算 动动载载荷荷条条件件下下的的“理理论论示示功功图图”对于多级抽油杆对于多级抽油杆对于油管对于油管惯性载荷使抽油杆增加的冲惯性载荷使抽油杆增加的冲 问沁志凉酥帝颇袜莹心哆峪彼廉澄根邢御蚀谈率辉忱护键鞋菇芦呸尚蛹兜机采井泵况分析机采井泵况分析三、机采井疑难工况处理方法三、机采井疑难工况处理方法盘墩六傈萌落矢钝醉撰瘁鲍澡湍获散叠获峰肚淄颠糠舆砌她吹逐坤舌袱僳机采井泵况分析机采井泵况分析
42、四、系统效率计算方法四、系统效率计算方法 第二采油厂第二采油厂20052005年生产耗电状况表年生产耗电状况表序号序号项目项目耗电量耗电量（10104 4kWhkWh）占总耗电的比例占总耗电的比例（% %）一一生产用电生产用电143163.3143163.397.3997.391 1采油采油58932.358932.340.0940.092 2集输集输10201.810201.86.946.943 3注水注水56403.956403.938.3738.374 4供水供水3513.33513.32.392.395 5天然气天然气147014701 16 6注聚注聚4336.54336.52.95
43、2.957 7其它其它8305.58305.55.655.65二二非生产用电非生产用电3836.73836.72.612.61三三全厂自用电全厂自用电147000147000100100（一）、机采井的能耗现状（一）、机采井的能耗现状酥榴硒了黎罚陌浓博柔词狗珍纸咖紫重冈灵弱筋炬喘奢绚挺苦抖讲预篆擦机采井泵况分析机采井泵况分析第二采油厂机采井耗电状况统计表第二采油厂机采井耗电状况统计表 （一）、机采井的能耗现状（一）、机采井的能耗现状 时间时间项目项目20002000年年20012001年年20022002年年20032003年年20042004年年20052005年年井数井数( (口口) )4
44、59245924853485351045104520452045315531554845484年产油年产油(10(104 4t)t)1061.191061.191075.921075.921033.061033.061019.911019.911012.161012.16906.01906.01年产液年产液(10(104 4t)t)6797.646797.647105.027105.027583.377583.377885.197885.198139.638139.638071.008071.00总装机功率总装机功率(10(104 4kw)kw)17.6917.6918.0018.0019.6
45、219.6219.7919.7919.7519.7520.1820.18吨油耗电吨油耗电(kwh/t)(kwh/t)42.4042.4046.5146.5152.7452.7453.7853.7854.3254.3265.0565.05吨液耗电吨液耗电(kwh/t)(kwh/t)6.626.627.047.047.187.186.966.966.756.757.307.30总耗电量总耗电量(10(104 4 kwh) kwh)44997.8144997.8150044.0550044.0554484.2454484.2454847.6554847.6554979.6654979.6658932
46、.3058932.30占年总耗电量的百占年总耗电量的百分比分比(%)(%)32.9832.9835.3435.3437.8037.8038.0938.0937.7837.7840.21 40.21 全厂耗电量全厂耗电量(10(104 4 kwh) kwh)136436136436141588141588144146144146144005144005145536145536146562146562 截止到截止到20052005年底萨南油田的机采总井总装机功率为年底萨南油田的机采总井总装机功率为20.181020.18104 4KWKW，平均，平均单井装机功率为单井装机功率为36.83KW36.
47、83KW；机采井平均系统效率为；机采井平均系统效率为24.89%24.89%。 限谗铸苫落郊承淀尘旅谨醇笼父邑缘巍痔充损克青津碉博粥殊膀盆命闻吏机采井泵况分析机采井泵况分析（一）、机采井的能耗现状（一）、机采井的能耗现状 依据我厂依据我厂0505年机采井井口的电能测试结果推算，全厂机采井年机采井井口的电能测试结果推算，全厂机采井的日耗电量为的日耗电量为161.458410161.4584104 4 KW.hKW.h，占全厂总用电量的，占全厂总用电量的40.21%40.21%。 1 1、抽油机井平均单井日耗电量为、抽油机井平均单井日耗电量为315.7549KW.h315.7549KW.h； 2
48、2、电泵井平均单井日耗电量为、电泵井平均单井日耗电量为767.555 KW.h767.555 KW.h； 3 3、螺杆泵井平均单井日耗电量为、螺杆泵井平均单井日耗电量为152.1451 KW.h152.1451 KW.h。 鞋浓胚吐熔煮剿照雅烽煞脓砖站逛场便业涧黄举播彤浓续得忿赫翘呈腿吊机采井泵况分析机采井泵况分析（二）、（二）、系统效率的定义系统效率的定义 在此我们将消耗能量后、对外做功的某一整体称之为一在此我们将消耗能量后、对外做功的某一整体称之为一个系统。个系统。系统效率：系统效率：指整个指整个系统的效率。系统的效率。 定义：定义：式中：式中： 效率效率 % % P P有用有用有用功率有
49、用功率 KW KW P P总总总功率总功率 KW KW 注：注：1KW=101KW=103 3W 1W=1 N.m/S=1 V.AW 1W=1 N.m/S=1 V.A披眼清搁措溃沸今起募卿心陆婶嘴戍炉蔫荐末棠浩苟卡炊芋燥碱短逗忱细机采井泵况分析机采井泵况分析（二）、机采井系统效率的定义二）、机采井系统效率的定义抽油机井抽油机井的系统效率定义为：的系统效率定义为：式中：式中： 机采井机采井的系统效率的系统效率 % % 地面地面地面机械设备的效率地面机械设备的效率 % % 地下地下井下泵的工作效率井下泵的工作效率 % % 低疲自妻饺谴虑刀罩午株败厌瑞投澳洽洪柿秤硕畔韩剧践窖皮涣柳肪帚垣机采井泵况分
50、析机采井泵况分析1 1、举升高度、举升高度H H的确定方法：的确定方法： 如图所示：在如图所示：在1-11-1，2-22-2断面上应用伯努利方程：断面上应用伯努利方程：当忽略当忽略hwhw1-21-2和和v v1 1时有时有 当忽略当忽略v v2 2时有时有 莱壬德谱枚茬阂炬捡撵游姓网藉堕泣既肠螟塞胯袄忠橱扑转藩各喀舜鳖厘机采井泵况分析机采井泵况分析用输入功率加权平均法计算一个区块的平均系统效率，即：用输入功率加权平均法计算一个区块的平均系统效率，即： 式中：式中：a a 一个区块某种机械采油井的平均系统效率。一个区块某种机械采油井的平均系统效率。 P P1i 1i 机械采油井系统单井输入功率
51、机械采油井系统单井输入功率 KW KW i i 机械采油井单井系统效率；机械采油井单井系统效率； n n 一个区块机械采油井测试井数。一个区块机械采油井测试井数。2 2、一个区块某种机械采油井的平均系统效率、一个区块某种机械采油井的平均系统效率施里辆古拐拉峦谴哑蜂翁系钒嗜谷赵浇梭垂梅焚臆拴瞒梦拒殊殖即苫暑额机采井泵况分析机采井泵况分析（三）、影响机采井系统效率的因素：（三）、影响机采井系统效率的因素：地面设备因素地面设备因素地下泵系统因素地下泵系统因素影响机采井系统效率的因素影响机采井系统效率的因素 以抽油机井为例，统计我厂系统效率在以抽油机井为例，统计我厂系统效率在20%60%20%60%的
52、的245245口井的能耗分布情况如下：口井的能耗分布情况如下：抽油机井的能耗分布统计表抽油机井的能耗分布统计表 井数井数平均单井平均单井消耗功率消耗功率KWKW光杆功率光杆功率KWKW有效功率有效功率KWKW地面效率地面效率% %地下效率地下效率% %系统效率系统效率% %24510.266.583.1464.147.730.57由此可见，对于抽油机井而言由此可见，对于抽油机井而言 “地下效率地下效率”的提高不容忽的提高不容忽视视沈习香醋曾谋钳奴绥甄布虞轿契纱悄楼绊冀磋筷啼逢券室酋移卫之芯荡帚机采井泵况分析机采井泵况分析1.1.11.1.1泵功图建立理论的发展现状泵功图建立理论的发展现状 伴随
53、着人们对有杆泵系统工作原理认识的逐步深入，示功图智伴随着人们对有杆泵系统工作原理认识的逐步深入，示功图智能诊断理论被不断的完善，目前已诞生的能诊断理论被不断的完善，目前已诞生的“泵功图建立理论（连续泵功图建立理论（连续系统的动态数学模型）系统的动态数学模型）”已达到了三种，即：已达到了三种，即： 微分方程（微分方程（S.GlbbsS.Glbbs波动方程）波动方程） 传递函数传递函数 状态方程状态方程 在国内的诊断系统中，目前多采用在国内的诊断系统中，目前多采用“微分方程（微分方程（S.GlbbsS.Glbbs波动方波动方程）或传递函数程）或传递函数”。 在国外的诊断中也仅少部分采用在国外的诊断
54、中也仅少部分采用“状态方程状态方程”， 我厂开发的智能诊断系统采用了我厂开发的智能诊断系统采用了“状态方程状态方程”。 斗祝籍闭滇看典粱耍势家收猩亮听御沿伺迹粳葡仙蓝翌蛰炯拧戚巧刽题旬机采井泵况分析机采井泵况分析1.1.21.1.2诊断理论的发展现状诊断理论的发展现状1.1.2.11.1.2.1阻尼系数的计算方法的完善阻尼系数的计算方法的完善 在国外目前人们仍在沿用在国外目前人们仍在沿用GlbbsGlbbs阻尼系数的计算方法，但该方法对阻尼系数的计算方法，但该方法对我国多数油田的适应性较差。统计结果显示我国多数油田的适应性较差。统计结果显示“阻尼系数阻尼系数”影响诊断准影响诊断准确率为确率为5
55、-6%5-6%。 我厂开发的智能诊断系统使用了一种新的我厂开发的智能诊断系统使用了一种新的“迭代阻尼系数的计算方法迭代阻尼系数的计算方法”。采用迭代阻尼系数后其诊断的准确率较其它阻尼系数计算方法平均提。采用迭代阻尼系数后其诊断的准确率较其它阻尼系数计算方法平均提高了高了5.3个百分点。个百分点。在国内目前多数诊断系统是选用下列计算方法中的一种在国内目前多数诊断系统是选用下列计算方法中的一种 S.Glbbs阻尼系数的计算方法；阻尼系数的计算方法； 西南石油学院阻尼系数的计算方法西南石油学院阻尼系数的计算方法1石油大学阻尼系数的计算方法；西南石油学院阻尼系数的计算方法石油大学阻尼系数的计算方法；西
56、南石油学院阻尼系数的计算方法2。惺空饱诌视杨投吨瀑困蓉款堡畜刑莉奢塞呀象蒜娶峰月晦棘魂诺闭摹龚业机采井泵况分析机采井泵况分析1.1.2.21.1.2.2诊断理论数模的完善诊断理论数模的完善 目前国内外在诊断理论数模的完善上都有了长足的发展，示功图的目前国内外在诊断理论数模的完善上都有了长足的发展，示功图的智能诊断在智能诊断在9090年代以来逐步走向了实用阶段。年代以来逐步走向了实用阶段。 国外的诊断理论目前可诊断国外的诊断理论目前可诊断1717种功况，其诊断准确率在种功况，其诊断准确率在80%80%左右。左右。 国内的诊断理论目前可诊断国内的诊断理论目前可诊断1313种功况，其诊断准确率在种功
57、况，其诊断准确率在70%70%左右。左右。我厂开发的智能诊断系统可诊断我厂开发的智能诊断系统可诊断14种功况种功况 其诊断准确率在其诊断准确率在90%左右左右代法瘸毯杏亏帜山邓犬导球辞曰祥韶哑拥祁惟咋肩抠惯缘屿娩筹窘植簧盲机采井泵况分析机采井泵况分析依据依据S.GlbbsS.Glbbs波动方程的基础理论，利用状态方程对地下功图实施求波动方程的基础理论，利用状态方程对地下功图实施求解，建立完善阻尼系数求解过程及计算方法。解，建立完善阻尼系数求解过程及计算方法。开发井下泵工况故障自动识别系统软件：依据泵功图不同故障其几开发井下泵工况故障自动识别系统软件：依据泵功图不同故障其几何特征的差异，归纳出何
58、特征的差异，归纳出8 8个点、个点、2 2条线和条线和3 3个面积，选择出个面积，选择出1818个特征几个特征几何特征函数，然后采用几何特征综合评判法、模糊数学综合评判法进何特征函数，然后采用几何特征综合评判法、模糊数学综合评判法进行诊断。行诊断。 采用几何特征分析法和特征综合评判自动诊断油井故障。采用几何特征分析法和特征综合评判自动诊断油井故障。 采用数据自动提取或手动输入、公式计算，自动迭代方法计算阻尼系数。采用数据自动提取或手动输入、公式计算，自动迭代方法计算阻尼系数。 利用一次回归，二次回归，多次回归的方法确定凡尔开闭点，定量计算游动凡尔利用一次回归，二次回归，多次回归的方法确定凡尔开
59、闭点，定量计算游动凡尔漏失量、固定凡尔漏失量及充满系数。漏失量、固定凡尔漏失量及充满系数。 基于勘探开发数据库标准结构，编制网上运行诊断处理系统程序，基于勘探开发数据库标准结构，编制网上运行诊断处理系统程序，开发网上开发网上WEBWEB图形查询分析管理程序。图形查询分析管理程序。 1.2 研究目标及内容研究目标及内容1.2.1 研究内容：研究内容：噪持萌谓搜辅钻醚陡局语船鸡迅抑行坪屹倪缎伦贷摹言阉挨谗掸他荷菩镰机采井泵况分析机采井泵况分析n 对井下常见泵况故障类型自动识别，（包括：连抽代喷、气锁或对井下常见泵况故障类型自动识别，（包括：连抽代喷、气锁或严重液击、凡尔失灵或抽油杆在泵口断脱、抽油
60、杆断脱、气体影响、严重液击、凡尔失灵或抽油杆在泵口断脱、抽油杆断脱、气体影响、供液不足、固定凡尔漏失、游动凡尔漏失、泵上挂、泵下碰、柱塞供液不足、固定凡尔漏失、游动凡尔漏失、泵上挂、泵下碰、柱塞脱出工作筒、卡泵、泵工作基本正常），并对影响泵况的敏感性参脱出工作筒、卡泵、泵工作基本正常），并对影响泵况的敏感性参数进行定量分析。数进行定量分析。n 对示功图正常、气体影响、供液不足诊断符合率达到对示功图正常、气体影响、供液不足诊断符合率达到100%，综合，综合诊断符合率达到诊断符合率达到80%以上。以上。n批量生产井计算机智能诊断速度达到批量生产井计算机智能诊断速度达到50口口/分以上分以上。1.2
61、.1 达到技术指标：达到技术指标：题匿罪淄柴纯彤瓤附狼盆赁店哉梨整迭喉矛弃乱值蓄接进腹常曲厚浅稚晨机采井泵况分析机采井泵况分析2.12.1抽油机井智能诊断技术理论抽油机井智能诊断技术理论 自自19661966年年S.GlbbsS.Glbbs将井下抽油泵处的负荷变化假象成以应力波将井下抽油泵处的负荷变化假象成以应力波的形式沿抽油杆柱传递到地面，由此推导并建立了抽油杆系一维带的形式沿抽油杆柱传递到地面，由此推导并建立了抽油杆系一维带阻尼波动方程。即阻尼波动方程。即 S.GlbbsS.Glbbs波动方程：波动方程： 式中：式中： 抽油杆抽油杆x断面处断面处t时刻的位移时刻的位移 m a应力传播速度应
62、力传播速度 m/s c粘滞阻尼系数粘滞阻尼系数 1/s二、技术分析二、技术分析 伴随着人们对有杆泵系统工作原理认识的逐步深入，示功图智能伴随着人们对有杆泵系统工作原理认识的逐步深入，示功图智能诊断理论被不断的完善，目前已诞生的诊断理论已达到了三种，即：诊断理论被不断的完善，目前已诞生的诊断理论已达到了三种，即： 微分方程微分方程 传递函数传递函数 状态方程状态方程 在此仅介绍在此仅介绍“微分方程、状态方程微分方程、状态方程”两种诊断方法。两种诊断方法。援风与雪吞症系丫僚肝培要拷戚琶祝凛监少稍船嫩仓顶昂沃纲蟹酣矩共泼机采井泵况分析机采井泵况分析2.1.1微分方程微分方程 a a分离变量法（付氏级
63、数解）求解。分离变量法（付氏级数解）求解。b b变步长有限差分法求解。变步长有限差分法求解。 在此利用光杆处所得到的光杆载荷与时间的关系曲线以及光杆在此利用光杆处所得到的光杆载荷与时间的关系曲线以及光杆位移与时间的关系曲线作为边界条件来求解位移与时间的关系曲线作为边界条件来求解S.GlbbsS.Glbbs方程，最终形方程，最终形成泵功图。成泵功图。S.Glbbs波动方程的两种求解方法：波动方程的两种求解方法：在此仅介绍分离变量法（付氏级数解）求解：在此仅介绍分离变量法（付氏级数解）求解：在两个以截断傅立叶级数表示的边界条件下，即：在两个以截断傅立叶级数表示的边界条件下，即： 馒钳辕孙瓦科陡表缎
64、裙壬酗学涝功槛漂懂座凋洒性蛊常灿伶苹韦电拣维肉机采井泵况分析机采井泵况分析悬点动载荷函数悬点动载荷函数光杆位移函数光杆位移函数 其特解为：位移与深度、时间的函数其特解为：位移与深度、时间的函数载荷与深度、时间的函数载荷与深度、时间的函数使用微分方程的数学模型有下列特点：使用微分方程的数学模型有下列特点： 便于用数字计算机求解；便于用数字计算机求解； 特别适用于线性系统，对于非线性系统的判断准确率较低；特别适用于线性系统，对于非线性系统的判断准确率较低； 计算过程烦琐，所用时间相对较长计算过程烦琐，所用时间相对较长。 咎选臭寻剧梳雀仁茁免日交揩胺始赐棘疯屁瞻毯款权馏刁夷甚察丛三迂莽机采井泵况分析
65、机采井泵况分析2.1.2.1建立数学模型的基本假设：建立数学模型的基本假设：便于用数字计算机求解；便于用数字计算机求解；不但适用于线性系统，也可适用于非线性系统；不但适用于线性系统，也可适用于非线性系统；不但适用于恒参数系统，也可适用于变参数系统；不但适用于恒参数系统，也可适用于变参数系统；不但适合单输入、单输出系统，也适用于多输入、输出系统。不但适合单输入、单输出系统，也适用于多输入、输出系统。 我厂选用了状态方程诊断理论我厂选用了状态方程诊断理论2.1.2状态方程状态方程 忽略油管的振动；忽略油管的振动； 泵处的倾角不很大（直井），凡尔球在工作时不会发生断续跳动；泵处的倾角不很大（直井），
66、凡尔球在工作时不会发生断续跳动； 将杆柱微段视为集中质量、弹簧、粘滞阻尼、机械阻尼的系统。将杆柱微段视为集中质量、弹簧、粘滞阻尼、机械阻尼的系统。 2.1.2.2应用状态方程来表示的数学模型有下列优点：应用状态方程来表示的数学模型有下列优点：刹疚拆阴晾桌费式谁措铃胰才剩满滑暇肥贴屑胞占凿蓉泳荤勉甚靳拎佛料机采井泵况分析机采井泵况分析2.1.32.1.3诊断理论模型的建立诊断理论模型的建立 有杆活塞泵由于受机械磨损、化学腐蚀、含气、抽汲参数有杆活塞泵由于受机械磨损、化学腐蚀、含气、抽汲参数选取不当等因素的影响，在实际生产中会出现各种各样的井下选取不当等因素的影响，在实际生产中会出现各种各样的井下
67、故障。根据泵工作时的力学行为，可将其区分为如下的故障。根据泵工作时的力学行为，可将其区分为如下的1717种基种基本的工作状态：本的工作状态：2.1.2状态方程状态方程 连抽带喷；凡尔失灵连抽带喷；凡尔失灵(不能打开不能打开)；抽油杆断脱；气锁；气体影响；供液；抽油杆断脱；气锁；气体影响；供液不足不足(液击液击)；柱塞脱出工作筒；固定凡尔漏失；游动凡尔漏失；泵上挂；泵；柱塞脱出工作筒；固定凡尔漏失；游动凡尔漏失；泵上挂；泵下碰；卡泵；工作正常；油管漏；下碰；卡泵；工作正常；油管漏；油管断；砂影响；蜡影响油管断；砂影响；蜡影响。 豺球降擎检贤险睦桅蛋室骚嘶撮漠窗潘攻佃哼陶拎瞻撮俩原坦岩感筏错副机采
68、井泵况分析机采井泵况分析 对于不同的泵的工作状态，泵的力学行为不同，泵腔内的对于不同的泵的工作状态，泵的力学行为不同，泵腔内的压力压力P P及泵载荷及泵载荷FpFp的变化规律不同，从而表现为泵功图具有不同的变化规律不同，从而表现为泵功图具有不同的典型几何特征。这些几何特征的差异，为油田故障识别提供的典型几何特征。这些几何特征的差异，为油田故障识别提供了理论依据。油田常见的各种故障基本上可将其概括为上述了理论依据。油田常见的各种故障基本上可将其概括为上述1717种工作状态或其不同的组合，如双凡尔漏失可视为固定凡尔漏种工作状态或其不同的组合，如双凡尔漏失可视为固定凡尔漏失与游动凡尔漏失的组合。通过
69、对不同的工作状态下，泵的力失与游动凡尔漏失的组合。通过对不同的工作状态下，泵的力学行为及泵功图上表现的典型的几何特征进行具体分析。学行为及泵功图上表现的典型的几何特征进行具体分析。 归纳、总结出常见油井故障泵功图的几何特征主要表现在归纳、总结出常见油井故障泵功图的几何特征主要表现在下述的下述的8 8个点，个点，2 2条线和条线和3 3个面积上，由此可建立个面积上，由此可建立1818个用于油井故个用于油井故障自动诊断的几何特征参数障自动诊断的几何特征参数。腾樟继涪衔俩雏笛房饺裹潞茹熊贫碰焦准归蔓郁蕉宴凉具译码斟掇挖芍琳机采井泵况分析机采井泵况分析如图所示：八个点分别为如图所示：八个点分别为“理论
70、泵功图的四个顶点（理论泵功图的四个顶点（a、c、d、h）；）； 实际游动阀尔的关闭点（实际游动阀尔的关闭点（b），固定阀尔的关闭点（），固定阀尔的关闭点（e）；供液不足的拐）；供液不足的拐点（点（f），有效行程的启始点（），有效行程的启始点（g）”。 2.1.3.1八个点，两条线和三个面积八个点，两条线和三个面积: 两条线两条线: 两条线分别为：上、下两条理论负荷线。两条线分别为：上、下两条理论负荷线。泵理论示功图面积；泵理论示功图面积；实际泵功图面积；实际泵功图面积；实际面积较理论面积的缺少值，实际面积较理论面积的缺少值，但在此需要判断卸载线的曲率。但在此需要判断卸载线的曲率。三个面积三个面
71、积: 八个点八个点:找宛钻磺夷怕榷榴恢忽剧猎礁蹲别娇陵患白河克冤鹤带阁绩加覆吵逆抒浚机采井泵况分析机采井泵况分析依据上述诊断理论模型，已经能够诊断出常见的依据上述诊断理论模型，已经能够诊断出常见的14种功况种功况18个用于油井故障自动诊断的几何特征参数个用于油井故障自动诊断的几何特征参数: 驳燥寨意诲孽崖荤刀警母镑仟胳惨亦臭饱屎爪佰献敖藉蚤人降撵庚吼咋设机采井泵况分析机采井泵况分析2.1.3.2通用阻尼系数的计算方法通用阻尼系数的计算方法 对于工况分析，阻尼系数（用对于工况分析，阻尼系数（用C C表示）是一个关键参数，可采用下面的公式，即：表示）是一个关键参数，可采用下面的公式，即： 式中：式
72、中： Kr Kr 加权系数，无因次；加权系数，无因次； 抽油杆平均密度，抽油杆平均密度，Kg/mKg/m3 3； Ar Ar 抽油杆截面积，抽油杆截面积，m m2 2； br br 可以采用下面的公式计算：可以采用下面的公式计算： 式中：式中： 动力粘滞系数，动力粘滞系数， N.S/m2 ； Dr 抽油杆直径，抽油杆直径，m；对于多极杆取平均值；对于多极杆取平均值； Dc 抽油杆接箍直径，抽油杆接箍直径，m； Dt 油管内径，油管内径，m；组合管取平均值；组合管取平均值； 依据上述通用的计算方法，国内外许多研究人员与机构分别给出了许多阻尼系数依据上述通用的计算方法，国内外许多研究人员与机构分别
73、给出了许多阻尼系数的计算方法。其主要区别在于对（的计算方法。其主要区别在于对（KrKr）加权系数的确定方法上存在差异。但是这些方）加权系数的确定方法上存在差异。但是这些方法也存在一个共性，即对于正常、气影响工况的井，其计算的地下功图其几何形状大法也存在一个共性，即对于正常、气影响工况的井，其计算的地下功图其几何形状大致是相同的，但是对于断漏井的计算结果差异较大。致是相同的，但是对于断漏井的计算结果差异较大。茵喧挤豺咕吊律曰瓮咏杖今糠厌爱贷注贪闷肋随福操介除程独咽名屁琅要机采井泵况分析机采井泵况分析 为了追求通用性强，计算结果准确的阻尼系数计算方法，在此我们总为了追求通用性强，计算结果准确的阻尼
74、系数计算方法，在此我们总结出了一种新的方法，既：结出了一种新的方法，既：“迭代阻尼系数的计算方法迭代阻尼系数的计算方法”。 对于具体的油井来说，对于具体的油井来说，C C值可以采用计算机自动迭代计算。迭代的收敛值可以采用计算机自动迭代计算。迭代的收敛判据是：判据是： 实际的实际的C C值应使泵功图确定的液柱载荷与由动液面和下泵深度确定的值应使泵功图确定的液柱载荷与由动液面和下泵深度确定的液柱载荷一致；即有：液柱载荷一致；即有： 式中：式中： F F 由泵功图求出的液柱载荷（由泵功图求出的液柱载荷（N N）；）； P0 P0 抽油泵排出压力，抽油泵排出压力，MPaMPa； Pi Pi 抽油泵的吸
75、入压力，抽油泵的吸入压力，MPaMPa； 2.1.3.3迭代阻尼系数的计算方法迭代阻尼系数的计算方法凡运替新捕炔缚祥缨龋厕修坊恃欣壕荧阳唆怖峰盔洼贡鹅防项庇抗荷臣佩机采井泵况分析机采井泵况分析阻尼系数的迭代公式为：阻尼系数的迭代公式为：式中：式中：K 迭代收敛系数；迭代收敛系数； Ap 柱塞截面积，柱塞截面积，m2； 如果如果 ，则说明，则说明C值偏小，应增加值偏小，应增加C值；反之应减小值；反之应减小C值。值。最终收敛的最终收敛的C值趋于一致，值趋于一致，K在在C值稳定收敛时取值稳定收敛时取1。 上述方法还适用于上述方法还适用于“稠油或高凝油井稠油或高凝油井”。旨吉悯尝肮铱后杂蔽剑而磨布纳溶
76、呼愤质江嘶贪窖咒盒芥控盅牵喂背枯棵机采井泵况分析机采井泵况分析 生产井基础数据及相关数据检索提取，数据维护与管理；诊断生产井基础数据及相关数据检索提取，数据维护与管理；诊断方法选择；批量诊断及单井诊断运行操作；诊断结果（各类功况）方法选择；批量诊断及单井诊断运行操作；诊断结果（各类功况）输出与查看；诊断结果网上存储入库；网上查询与分析。输出与查看；诊断结果网上存储入库；网上查询与分析。 在用户界面设计上涵概以下内容：在用户界面设计上涵概以下内容： 数据源配置操作界面，以实现与数据服务器的连接；数据源配置操作界面，以实现与数据服务器的连接； 数据维护界面，以检索数据的全面准确性；数据维护界面，以
77、检索数据的全面准确性； 诊断操作界面，具备批量、单井诊断；诊断操作界面，具备批量、单井诊断； 其它操作界面，包括帮助与代码维护配置等。其它操作界面，包括帮助与代码维护配置等。三、软件设计三、软件设计3.1 内容设计内容设计包地晕扶笑箭取忱阿臭惯蔗厨失澄缨销摹青邱磐萧肛黎封睹判蠢笔凝协锌机采井泵况分析机采井泵况分析 系统开发基于系统开发基于CLIENT/SERVERCLIENT/SERVER结构做软件开发，服务器端装有结构做软件开发，服务器端装有WINNT WINNT 操作系统和操作系统和ORACLE9I ORACLE9I 数据库，系统总体网络协议为数据库，系统总体网络协议为TCP/IPTCP/
78、IP协协议。客户端安装了软件议。客户端安装了软件ORACLE CDE ORACLE CDE 产品产品SQL*NET SQL*NET 等，并装有诊断应等，并装有诊断应用管理系统。系统前用管理系统。系统前端端开发工具为开发工具为VISUAL BASICVISUAL BASIC。客户端安装诊断。客户端安装诊断系统软件，配置系统软件，配置SQL NET SQL NET 与服务器相连接。与服务器相连接。3.2系统结构设计系统结构设计三、软件设计三、软件设计抖皋猫土练介鹰孟啮优家殴驯织焚鼻侍忘块邯诛站读漫帧悯股拜贴锌促额机采井泵况分析机采井泵况分析应用程序（诊断系统）操作系统客户端操作系统客户端操作系统客
79、户端操作系统(WINNT)DBMS(oracle)数据服务器局域网应用程序（诊断系统）应用程序（诊断系统）其客户其客户/服务器模式的系统图示如下：服务器模式的系统图示如下： 三、软件设计三、软件设计幅慈夹存呻廖堑次厅繁疮抖篓菏助桌尸炊工侍渔核耙蚕牙犬例踏昔址惯厢机采井泵况分析机采井泵况分析 生产井低压测试信生产井低压测试信息、油井生产动态信息息、油井生产动态信息实现队、矿、厂三级网实现队、矿、厂三级网络管理模式，采用数据络管理模式，采用数据及数据结构全部按统一及数据结构全部按统一标准实施，符合油田开标准实施，符合油田开发数据库结构标准，示发数据库结构标准，示功图图形数据按标准数功图图形数据按标
80、准数字化格式入库存储。字化格式入库存储。网上发布（示功图网上发布（示功图诊断结果查询）诊断结果查询）抽油机井措施工作安抽油机井措施工作安排排抽油机抽油机井测试井测试数据数据dca01dca02抽油机井抽油机井日综合记日综合记录数据录数据Dba01抽抽油油杆杆数据数据Ddb04抽油管抽油管数据数据Ddb01抽油机抽油机静态参静态参数数dgb01采油队采油队作业区作业区厂中心服务器厂中心服务器（集成油田开发、采油工程、作业信息）（集成油田开发、采油工程、作业信息）故障的自动识别及定量分析方法故障的自动识别及定量分析方法连连抽抽带带喷喷；凡凡尔尔失失灵灵(不不能能打打开开)；抽抽油油杆杆断断脱脱；气
81、气锁锁；气气体体影影响响；供供液液不不足足(液液击击)；柱柱塞塞脱脱出出工工作作筒筒；固固定定凡凡尔尔漏漏失失；游游动动凡凡尔尔漏漏失失；泵泵上上碰；泵下碰；卡泵；泵基本工作正常；油管漏失。碰；泵下碰；卡泵；泵基本工作正常；油管漏失。油井故障自动诊断的几何特征综合评判法油井故障自动诊断的几何特征综合评判法泵功图几何特征参数的提取泵功图几何特征参数的提取抽油机井示功图智能诊断系统抽油机井示功图智能诊断系统油井故障自动诊断的模糊综合评判法油井故障自动诊断的模糊综合评判法月月井井史史动动态态数数据据dba043.3网络流程设计网络流程设计效兴丑横间荒愉各瓣熔金锗扩铝采沟种渗腾葵橱砚炭单圣杆舶晋诞薄丽
82、闰机采井泵况分析机采井泵况分析抽抽油油机机井井示示功功图图智智能能诊诊断断系系统统运运行行流流程程：按时间段检索网上单井数据按时间段检索网上单井数据选中诊断井号（单井、多井、矿、队）选中诊断井号（单井、多井、矿、队）提取待诊断井的生产数据提取待诊断井的生产数据单井智能诊断单井智能诊断批量井诊断批量井诊断计算阻尼系数：计算阻尼系数：（GIBBS公公式式、计计算算西西南南石石油油学学院院计计算算方方法法、求求解解波波动方程方法）、石油大学计算方法、输入阻尼系数）动方程方法）、石油大学计算方法、输入阻尼系数）几何特征法几何特征法综合评判法综合评判法查看诊断结果查看诊断结果诊断结果输出诊断结果输出退出
83、诊断系统退出诊断系统低压测试数据低压测试数据日生产数据日生产数据杆、管数据杆、管数据原油物性数据原油物性数据诊诊断断出出常常见见的的十十四四种种功功况况：连连抽抽带带喷喷；凡凡尔尔失失灵灵(不不能能打打开开)；抽抽油油杆杆断断脱脱；气气锁锁；气气体体影影响响；供供液液不不足足(液液击击)；柱柱塞塞脱脱出出工工作作筒筒；固固定定凡凡尔尔漏漏失失；游游动动凡凡尔尔漏漏失失；泵泵上上碰；泵下碰；卡泵；泵基本工作正常；碰；泵下碰；卡泵；泵基本工作正常；油管漏失。油管漏失。保存诊断结果保存诊断结果忙量臣钙寇湃案蜘杖盛戈蛾羔现桥瓢见篙禹帜杨采洒阵儿猖冠殊暂磁密瑶机采井泵况分析机采井泵况分析3.4.13.4
84、.1抽油机井示功图智能诊断系统功能：抽油机井示功图智能诊断系统功能：3.4.1.1 3.4.1.1 数据管理功能数据管理功能3.4诊断系统功能及运行环境诊断系统功能及运行环境 实现数据源配置、诊断数据检索、生产数据的查询。实现数据源配置、诊断数据检索、生产数据的查询。在数据源的配置中完成与诊断系统相关联的数据源的自在数据源的配置中完成与诊断系统相关联的数据源的自动联接，如与厂动联接，如与厂ORACLE 数据库相关联并提取待诊断井数据库相关联并提取待诊断井的测试信息、单井日综合记录等，在数据检索中检索出的测试信息、单井日综合记录等，在数据检索中检索出诊断数据是否齐全等。诊断数据是否齐全等。衬触笨
85、脯两放体都枉儡秸遭夹透套映拽椒絮扬往霹凉妆庙勺钩室律鸵曲莉机采井泵况分析机采井泵况分析 该诊断系统可对以下十四种功况类型进行诊断，分别是连抽带该诊断系统可对以下十四种功况类型进行诊断，分别是连抽带喷；凡尔失灵喷；凡尔失灵(不能打开不能打开)； 抽油杆断脱；气锁；气体影响供液不足抽油杆断脱；气锁；气体影响供液不足(液击液击)； 柱塞脱出工作筒；柱塞脱出工作筒； 固定凡尔漏失游动凡尔漏失；泵上碰固定凡尔漏失游动凡尔漏失；泵上碰 ;泵下碰；卡泵；泵基本工作正常；油管漏失。诊断即可进行单井定泵下碰；卡泵；泵基本工作正常；油管漏失。诊断即可进行单井定量诊断也可批量进行定性诊断。每分钟可诊断量诊断也可批量
86、进行定性诊断。每分钟可诊断100余口生产井，符余口生产井，符合率可达到合率可达到90%。3.4诊断系统功能及运行环境诊断系统功能及运行环境3.4.13.4.1抽油机井示功图智能诊断系统功能：抽油机井示功图智能诊断系统功能：3.4.1.2高速度高符合率诊断功能高速度高符合率诊断功能傈枯亏灭持优褒亥耪熙战朱理夏督龟尼乃依险茧眠换耐夺挨芬袁百怪但岁机采井泵况分析机采井泵况分析 对于诊断后的所有生产井可进行如下功能检索：可对所有诊断井、对于诊断后的所有生产井可进行如下功能检索：可对所有诊断井、非诊断井进行检索。对于诊断井的检索可全部进行浏览其示功图及生非诊断井进行检索。对于诊断井的检索可全部进行浏览其
87、示功图及生产信息，也可按各类功况进行分类检索，如：只查看杆断脱井示功图产信息，也可按各类功况进行分类检索，如：只查看杆断脱井示功图信息及相关生产参数等，在正常生产中，生产技术人员可对不同功况信息及相关生产参数等，在正常生产中，生产技术人员可对不同功况井进行二次功况诊断，对生产井二次诊断后可方便的更改其功况类别，井进行二次功况诊断，对生产井二次诊断后可方便的更改其功况类别，方便的入厂方便的入厂ORACLEORACLE数据库中，从而达到软件的适用性。数据库中，从而达到软件的适用性。3.4诊断系统功能及运行环境诊断系统功能及运行环境3.4.13.4.1抽油机井示功图智能诊断系统功能：抽油机井示功图智
88、能诊断系统功能：3.4.1.3诊断结果检索功能诊断结果检索功能极铱蚂凡纬漂薪默痪竿淮渠纹梁车链淬讲莱懊捻积骤笺倡活源矛捏僻决秤机采井泵况分析机采井泵况分析 对于诊断生产井信息，可批量井输出报表功能，也可进行单井对于诊断生产井信息，可批量井输出报表功能，也可进行单井进行输出，单井报表输出中，加入了示功图图形的输出，及相关联进行输出，单井报表输出中，加入了示功图图形的输出，及相关联的生产参数信息等。的生产参数信息等。3.4.13.4.1抽油机井示功图智能诊断系统功能：抽油机井示功图智能诊断系统功能：3.4.1.4报表输出功能报表输出功能3.4诊断系统功能及运行环境诊断系统功能及运行环境 对于诊断井
89、生产功况具有标准代码（开发数据库代码统一标准）对于诊断井生产功况具有标准代码（开发数据库代码统一标准）维护功能，从功况代码入库、诊断结果修正全部采用代码库进行连维护功能，从功况代码入库、诊断结果修正全部采用代码库进行连接，实现了标准化入库，保证了代码的唯一性，数据维护简易性。接，实现了标准化入库，保证了代码的唯一性，数据维护简易性。 3.4.1.5代码维护功能代码维护功能蚊豹志泰火治再炳虫洱遮货苟视生柏替缸檀烷莱魔哈拂颜棕瞳劝伯渔时侣机采井泵况分析机采井泵况分析服务器端：服务器端：操作系统操作系统NT4.0NT4.0以上版本以上版本, , 安装安装7.07.0以上版本的以上版本的OracleO
90、racle客户端客户端：操作系统：操作系统WIN98WIN98以上版本以上版本, SQL*NET2.0, SQL*NET2.03.4.2软件运行环境：软件运行环境：服务器端服务器端：9G9G以上硬盘空间，以上硬盘空间， 64M 64M以上内存以上内存客户端：客户端：586586以上微机以上微机, 64M, 64M以上内存以上内存, 1G, 1G以上剩余空间以上剩余空间软件环境：软件环境：硬件环境：硬件环境：衙尾刻惑啄擎撤识辩抬峙亿郸闹健炊桶阁埂琶哗攘膨诧幂条屡刻漠笨浙讫机采井泵况分析机采井泵况分析4.1.1 抽油机井示功图智能诊断系统采用的理论：依据抽油机井示功图智能诊断系统采用的理论：依据S
91、.Glbbs波动波动方程建立的基础理论，从提高计算精度、力争得到真实地下功图的方程建立的基础理论，从提高计算精度、力争得到真实地下功图的角度出发，在兼顾运算速度的前提下，利用状态方程对地下功图实角度出发，在兼顾运算速度的前提下，利用状态方程对地下功图实施求解，并完善了阻尼系数求解过程及计算方法。施求解，并完善了阻尼系数求解过程及计算方法。4.1.1.1采用几何特征分析法和特征综合评判自动诊断油井故障。采用几何特征分析法和特征综合评判自动诊断油井故障。4.1.1.2采用数据自动提取或手动输入、公式计算自动迭代方法计算采用数据自动提取或手动输入、公式计算自动迭代方法计算阻尼系数。阻尼系数。4.1.
92、1.3利用一次回归，二次回归，多次回归的方法确定凡尔开闭点，利用一次回归，二次回归，多次回归的方法确定凡尔开闭点，定量计算游动凡尔漏失量、固定凡尔漏失量及充满系数。定量计算游动凡尔漏失量、固定凡尔漏失量及充满系数。四、四、 项目创新点及技术关键项目创新点及技术关键4.1项目创新点项目创新点涣镑伴注噶象窝澈纵翅欢温翔京执乐跑膊耶袖梳爽切恕查焦沈衰禽蹈丽并机采井泵况分析机采井泵况分析4.1.2井下泵工况故障自动识别功能：井下泵工况故障自动识别功能： 能对井下常见泵况故障类型自动识别，（包括：连抽代能对井下常见泵况故障类型自动识别，（包括：连抽代喷、气锁或严重液击、凡尔失灵或抽油杆在泵口断脱、抽油喷
93、、气锁或严重液击、凡尔失灵或抽油杆在泵口断脱、抽油杆断脱、气体影响、供液不足、固定凡尔漏失、游动凡尔漏杆断脱、气体影响、供液不足、固定凡尔漏失、游动凡尔漏失、泵上挂、泵下碰、柱塞脱出工作筒、卡泵、泵工作基本失、泵上挂、泵下碰、柱塞脱出工作筒、卡泵、泵工作基本正常），并对影响泵况的敏感性参数进行定量分析。正常），并对影响泵况的敏感性参数进行定量分析。四、项目创新点及解决的技术关键四、项目创新点及解决的技术关键4.1项目创新点项目创新点缘浆留鲤衣壁泡位猜安爷锗闸鹊爸肩赊纺吨撇鞠阑穴涅玉阀域惰贿飞怀鸭机采井泵况分析机采井泵况分析4.2.1 4.2.1 对状态方程求解；对状态方程求解； 依据依据S.G
94、lbbsS.Glbbs波动方程建立的基础理论，从提高计算精度、力争得到真波动方程建立的基础理论，从提高计算精度、力争得到真实地下功图的角度出发，在兼顾运算速度的前提下，利用状态方程对地下实地下功图的角度出发，在兼顾运算速度的前提下，利用状态方程对地下功图实施求解，完善阻尼系数求解过程及计算方法。功图实施求解，完善阻尼系数求解过程及计算方法。4.2.24.2.2采用特征分析法和特征综合评判法自动诊断油井故障；采用特征分析法和特征综合评判法自动诊断油井故障；4.2.34.2.3依据泵功图不同故障其几何特征的差异，归纳出依据泵功图不同故障其几何特征的差异，归纳出8 8个点、个点、2 2条线和条线和3
95、 3个个面积，选择出面积，选择出1818个特征几何特征函数，然后采用几何特征综合评判法、模个特征几何特征函数，然后采用几何特征综合评判法、模糊数学综合评判法进行诊断。糊数学综合评判法进行诊断。4.2技术关键技术关键四、项目创新点及解决的技术关键四、项目创新点及解决的技术关键硝穴鱼榨糯拿铀蝉索勒殊锤篆衷艰秧亮字冷负律道乔孔眉闷延抹县虫湍完机采井泵况分析机采井泵况分析4.2.4采用数据自动提取或手动输入、公式计算自动迭代方法计算阻尼系数。采用数据自动提取或手动输入、公式计算自动迭代方法计算阻尼系数。4.2.5利用一次回归，二次回归，多次回归的方法确定凡尔开闭点，定量计算游动利用一次回归，二次回归，
96、多次回归的方法确定凡尔开闭点，定量计算游动凡尔漏失量、固定凡尔漏失量及充满系数。凡尔漏失量、固定凡尔漏失量及充满系数。4.2.6 ASP动态服务器主页、动态服务器主页、Javascript设计开发。设计开发。 基于勘探开发数据库标准结构，编制网上运行诊断处理系统程序，开发网上基于勘探开发数据库标准结构，编制网上运行诊断处理系统程序，开发网上WEB图形查询分析管理程序。图形查询分析管理程序。4.2.7批量井诊断速度可达批量井诊断速度可达100口口/分钟，且对功况为示功图正常、气体影响、供液分钟，且对功况为示功图正常、气体影响、供液不足诊断符合率达到不足诊断符合率达到100%，综合诊断符合率可达到
97、，综合诊断符合率可达到90%以上，达到了研究目标要以上，达到了研究目标要求。求。缝措冰小亮惹的纠沦坝泥秆背休癸溢媳嘘固啥碰辆扼痘辜撰肉妊琴惋窗乌机采井泵况分析机采井泵况分析 抽油机井示功图智能诊断系统在整个软件的开发中，抽油机井示功图智能诊断系统在整个软件的开发中，从队、矿、厂三级诊断数据库的建立、诊断数据环境与从队、矿、厂三级诊断数据库的建立、诊断数据环境与诊断内核诊断内核接接口程序的开发、诊断结果输出、厂门户网站口程序的开发、诊断结果输出、厂门户网站示功图查询及软件运行操作流程、系统设计全部由自己示功图查询及软件运行操作流程、系统设计全部由自己承担，承担，从而从而保证了保证了该该软件的实用
98、性、可移植性与可维护软件的实用性、可移植性与可维护性等。性等。 五、五、 系统开发应用情况系统开发应用情况不尊僚聪巷衙芜羊倪蒋糠诣纳承凯园诗冈弛孟歪害彪摆芯在亦禹恋俊毁催机采井泵况分析机采井泵况分析 在应用上，于在应用上，于20032003年下半年在我厂矿、厂两级网络年下半年在我厂矿、厂两级网络系统上进行双轨试运行，示功图智能诊断系统理论模型系统上进行双轨试运行，示功图智能诊断系统理论模型也经连续两年来的不断完善、修改（其中包括接口程序也经连续两年来的不断完善、修改（其中包括接口程序的编制、诊断辅助数据库的建立、诊断数据源的上传入的编制、诊断辅助数据库的建立、诊断数据源的上传入库、调试），最终
99、达到了现场实用的目的，库、调试），最终达到了现场实用的目的， 2004 2004年年6 6月月在各矿服务器及厂信息中心服务器投入了正式运行，该在各矿服务器及厂信息中心服务器投入了正式运行，该程序可安装在队、矿、厂三级，厂、矿两级数据源直接程序可安装在队、矿、厂三级，厂、矿两级数据源直接调用厂中心服务器数据，诊断结果直接入厂中心服务器调用厂中心服务器数据，诊断结果直接入厂中心服务器ORACLEORACLE数据库中，对于基层采油队数据源直接调用本机数据库中，对于基层采油队数据源直接调用本机生产动静态数据即可诊断。从系统整体运行结果上看生产动静态数据即可诊断。从系统整体运行结果上看, , 首先，系统
100、具有极高的诊断速度，每分钟可诊断首先，系统具有极高的诊断速度，每分钟可诊断100100口以口以上，全厂抽油机井诊断时间总计也不超过上，全厂抽油机井诊断时间总计也不超过1 1小时。小时。 五、系统开发应用情况五、系统开发应用情况庭啪饵犀晴嗜涤昆义正潦窥虽罕由岂焕奈柜蛔劲饥橇哼读泽赎唤寿伤腾巩机采井泵况分析机采井泵况分析以下为系统运行时操作界面：以下为系统运行时操作界面：五、系统开发应用情况五、系统开发应用情况者塑良熙讹棱朱啼牢栓讣箕盖打刮樊勤的衬队泞粒撼役倪琼裕螺俱坤鄂梳机采井泵况分析机采井泵况分析五、系统开发应用情况五、系统开发应用情况晒绰柿去籍懦押挞葡菊耘拐段芭之据捐俊诚职庇拈霉烯啄绵弄细痹
101、凡挤嘲机采井泵况分析机采井泵况分析 抽油机井示功图智能诊断系统的开发与应用，是计算机网络技术、抽油机井示功图智能诊断系统的开发与应用，是计算机网络技术、数据库应用技术、抽油机诊断技术的综合性应用，是由机器取代人来数据库应用技术、抽油机诊断技术的综合性应用，是由机器取代人来完成的智能化技术，它的开发完成的智能化技术，它的开发是是全部采用标准化逻辑数据结构进行的全部采用标准化逻辑数据结构进行的并与实际生产信息进行了综合性的评判，在应用上具有较高的诊断符并与实际生产信息进行了综合性的评判，在应用上具有较高的诊断符合率及诊断速度，所以实用性较强，具有较高的推广应用价值，可在合率及诊断速度，所以实用性较
102、强，具有较高的推广应用价值，可在队、矿、厂三级网络系统上进行应用。队、矿、厂三级网络系统上进行应用。 通过开展示功图智能诊断的研究工作，加深了我们对示功图的智通过开展示功图智能诊断的研究工作，加深了我们对示功图的智能诊断理论的进一步了解，我们认为能诊断理论的进一步了解，我们认为: :提高示功图智能诊断的符合率提高示功图智能诊断的符合率应是在实际应用中不断完善、不断提高的过程，同时影响诊断符合率应是在实际应用中不断完善、不断提高的过程，同时影响诊断符合率的因素也是多方面的，主要体现在以下几个方面：的因素也是多方面的，主要体现在以下几个方面： 六、认识与结束语六、认识与结束语6.1认识认识锯杂峦命
103、汰车崎手纹并菏遵痒蓄赏农肆拄灭础幸算录蘑昭卓兼镍獭淘兽椒机采井泵况分析机采井泵况分析示功图采集点数低、图形不闭合不规范；示功图采集点数低、图形不闭合不规范； 当图形的采集点数低于当图形的采集点数低于144时，就有可能出现气影响与供液不足的基本几时，就有可能出现气影响与供液不足的基本几何特征显示不明显（液击的拐点直角被消除）；图形不闭合加载线变为铅垂何特征显示不明显（液击的拐点直角被消除）；图形不闭合加载线变为铅垂线，软件中用来判断其基本几何特征的数学模型无解。线，软件中用来判断其基本几何特征的数学模型无解。诊断关联数据准确程度（如杆、管数据、原油物性数据等）；诊断关联数据准确程度（如杆、管数据
104、、原油物性数据等）； 例如断脱井提取了正常生产时的数据后，几何判断与综合评判的泵况也例如断脱井提取了正常生产时的数据后，几何判断与综合评判的泵况也许就会产生差异，两种结果的出现，计算机难断真伪。许就会产生差异，两种结果的出现，计算机难断真伪。示功图、动液面资料的准确性；示功图、动液面资料的准确性； 例如载荷漂移就会导致将正常井的功况判断为断脱井。例如载荷漂移就会导致将正常井的功况判断为断脱井。诊断理论模型完善程度；诊断理论模型完善程度； 诊断理论模型建立的好坏将直接影响诊断结果的符合率，伴随着油田三诊断理论模型建立的好坏将直接影响诊断结果的符合率，伴随着油田三次采油的推进，抽油机井示功图智能诊
105、断理论还需不断的完善与扩展，同时次采油的推进，抽油机井示功图智能诊断理论还需不断的完善与扩展，同时对疑难工况井的诊断还需借助于大量的生产数据进行推导，找出影响其油井对疑难工况井的诊断还需借助于大量的生产数据进行推导，找出影响其油井生产工况的各种因素摸索其规律，完善其诊断数学模型，这样才能更好的应生产工况的各种因素摸索其规律，完善其诊断数学模型，这样才能更好的应用于生产，指导生产。用于生产，指导生产。 驱哦虚馋户稿魏猎狸元贸销绚段抵蒋肥赐位腐璃卜抨妒漂掉畏纹缸块蓉武机采井泵况分析机采井泵况分析6.2 6.2 结束语结束语 我厂抽油机井示功图智能诊断系统自应用以来，有效地解决了由我厂抽油机井示功图
106、智能诊断系统自应用以来，有效地解决了由计算机取代人来完成对抽油机井示功图智能诊断分析工作，该诊断系计算机取代人来完成对抽油机井示功图智能诊断分析工作，该诊断系统的开发与应用，对机采管理模式的创新具有重要意义。统的开发与应用，对机采管理模式的创新具有重要意义。 统一分析标准，使生产井泵况分析统一到一个标准上来，减少不同分统一分析标准，使生产井泵况分析统一到一个标准上来，减少不同分析人员分析结果不一致的问题；析人员分析结果不一致的问题； 初步实现生产井智能化管理，大大的解脱生产技术员繁忙的分析过程，初步实现生产井智能化管理，大大的解脱生产技术员繁忙的分析过程，提高了生产管理人员的工作效率；提高了生产管理人员的工作效率； 系统的开发基于勘探开发标准化结构及网络化管理，具有广泛的推广系统的开发基于勘探开发标准化结构及网络化管理，具有广泛的推广应用前景。应用前景。买生曝逮株鬃刽桨庇励谚胆平粉天茨淀呀沟誊贰讹獭恒鹤兄惋箱淘拦牢话机采井泵况分析机采井泵况分析檀堑偏伯拄订汪词晤剁芭系依皑效护识倡悸窃梧搐超叼富舍论煽琅痉除襟机采井泵况分析机采井泵况分析
