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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]
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
# K- |( H* q  y9 B/ @摘要：
( d. j0 z: f$ v) @" B2 @- i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
0 j5 p. ^6 G& \4 K  H: |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6 ]4 m2 K& Y0 ^" V+ a
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' k- T, G- y7 Y6 L
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8 d4 |7 y" t3 _, B% J3 {8 }, G
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
  L. O7 K/ l- p7 |1 f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
- \5 N6 T1 S% o6 v. m0 c0 n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
* h- E  |8 @; a- W/ k9 p- e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。' i7 i) [9 P( e3 p
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
/ X! }  \) J$ K3 B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" N5 D: d% x1 ?/ A
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
( D0 T4 @, ^0 a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, p" ?1 K+ [" \5 ]; K3 ?
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：
7 }; I5 k1 O1 U& x8 `（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8 u. I. `1 i2 O+ f
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- L( L. p0 S6 n6 b
模型可以一定程度的拟合悬点实际运动规律；4 X( C1 ]1 C1 `4 e, U3 I8 D; J0 |
（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) U. t2 l+ M# |. Q' g
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: [6 a" \5 E; V# ?
22 Z. ^6 u0 w% z% c6 T4 x8 d
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! [4 @6 r- z' D
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；
0 P! z; q: T9 ^- 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4 `# K, v1 g7 x0 y# C
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
& t1 b  f8 h3 J$ M) x6 V& t5 r$ m: }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，
$ |1 _* [1 R  S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8 P" X1 H" r. J4 P
内的气体影响进行判定；2 r' L# k% X1 O" U& Q
（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
$ q* T, Z$ C  x& ^3 l6 R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4 D; w$ o: [+ P% W  k8 S! V
身推导出了粘滞阻尼系数的一种计算方法。
1 e, @( c) C+ ?5 R& C- Y% m+ \关键词： 泵功图有限元分析Gibbs 模型粘滞系数迭代法, Z" V& T" J) a7 R' O. A( s" u
/ O7 D; p  x; ]: m  c
, J3 {. Y3 w- V/ A+ r% u% k4 y
C19422003厉李王.rar (714.1 KB, 下载次数: 27) - a9 [! S9 a4 |5 R) o
作者: 250548810@qq.co    时间: 2013-8-16 17:51
学习一下~~~~~~~
作者: 南京风行    时间: 2013-8-31 17:11
学习一下。。。。



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