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标题: 有杆抽油系统的数学建模及诊断（包含完整程序） [打印本页]

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作者: madio    时间: 2013-7-30 05:46
标题: 有杆抽油系统的数学建模及诊断（包含完整程序）
题目有杆抽油系统的数学建模及诊断
摘要：
. K! N: X  D# j# Z* |有杆抽油系统目前广泛的的使用在开采原油活动中，它通过电机的旋转运动
. A, D' _& C. g* _0 U转化为抽油杆上下往返周期运动，带动设置在杆下端泵的两个阀门相继开闭，从
而将地下上千米深处蕴藏的原油抽到地面上来。示功图通常用来描述抽油杆中任
意一水平截面处的基本信息，而悬点示功图可以初步诊断该井的工作状况，如产
1 o; s7 y3 H. u) H6 h* V9 U量、气体影响、阀门漏液、沙堵等等。要精确诊断油井的工作状况，最好采用泵
. [" c" k6 z; x+ t* u) ^9 s& \功图。然而泵在地下深处，使用仪器测试其示功数据实现困难大、成本高。通过
数学建模，把悬点示功图转化为杆上任意点的示功图（统称为地下示功图）并最
终确定泵功图，以准确诊断该井的工作状况具有很高的实际应用价值。
4 U5 {) |9 c, |/ @( \' f通过查阅文献，我们在Gibbs 模型的基础上，运用Excel、SPSS 等软件进行
" ]+ t5 }' U: B6 Q8 u$ U' X* a数据分析，并通过MATLAB 软件编程求解，建立悬点运动规律、悬点示功图及泵
; L; C  N" n6 L2 _% O0 y& C' k; H功图的数学模型。我们利用建立的模型对附件中所给出的两口油井的日产液量进
行预测，同时对Gibbs 模型中粘滞阻尼系数的确定方法进行了研究与改进，大部
- j; _$ m) E  Q- ?分模型都给出了具体的算法并附上程序，我们的工作主要包括：
（1）建立悬点运动规律模型，得到位移、速度和加速度表达式，并计算出
位移与附件中所给数据的平均误差e 为0.3806,拟合优度R 2 为0.7066，该位移
模型可以一定程度的拟合悬点实际运动规律；
（2）对Gibbs 模型的边界条件和初始条件进行分析，利用附件1 和附件2
6 X  F  c& K+ x的数据分别求出两口油井一级抽油杆和三级抽油杆的泵功图，由悬点示功图转换
3 m4 b7 G! {: a6 M2
7 i! K3 ?$ d0 U; D- P1 ]! f) _之后的泵功图有效地减弱了在上下冲程过程中抽油杆的波动，消除了摩擦和原油
, M/ t: u1 D1 P$ i5 d, e8 T3 j: U稠度对荷载和位移的干扰，为依照示功图诊断油井工作状态提供了有效凭证；
. O5 }0 w# \  i9 b" o" G（3）依照求得的泵功图，分别采用有效冲程法和面积法估算出两口油井的
日产液量，有效冲程法的估算误差分别为32.25%和18.6%，面积法的估算误差
分别为9.21%和3.71%；第二小问，我们给出判断泵内是否充气的一种算法模型，
该模型将泵功图进行划分，通过计算划分后的区域面积并结合泵功图的曲率对泵
, {$ N, F, ~- B# X! t+ a4 `内的气体影响进行判定；
8 [6 \7 o" P/ |（4）在一维Gibbs 振动模型的基础上使用有限元分析，加入抽油管、液柱
和油管振动这些因素，得到一种改进的Gibbs 模型；并使用迭代法从振动方程本
' @7 f& y( n( X+ j9 K4 z身推导出了粘滞阻尼系数的一种计算方法。
, U8 `8 H# ?2 `: e% T- D关键词： 泵功图有限元分析Gibbs 模型粘滞系数迭代法
  U& Y, e( N5 \/ g' x3 A

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作者: 250548810@qq.co    时间: 2013-8-16 17:51
学习一下~~~~~~~

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作者: 南京风行    时间: 2013-8-31 17:11
学习一下。。。。

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