有杆抽油系统的数学建模及诊断（包含完整程序）

madio

题目有杆抽油系统的数学建模及诊断
4 h+ F/ l7 C, K2 J( ^- V8 r) ~摘要：
6 N8 u8 H; D! B0 u0 `! L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
: q/ T" [2 q& }0 R5 V/ _1 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
2 ~8 y6 G6 R: I2 e; Z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
. y* I- g* u/ ]7 l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
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
$ r! ]2 l. P* B2 \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。
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
, c6 a7 p! `0 f8 o+ J& H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
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
5 d# T* `+ f6 R3 n. o# [9 \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
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 m% `) C! o. Z( C（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
0 @, I. p( ^8 x7 N# G7 |& L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
) y8 D9 ]  h) z. A# K- O* {7 l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
2
0 k$ `! ]. h: O8 \( t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
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；
6 _1 A, \% [" H/ z# x8 F2 k（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，
9 G1 I+ ]6 h  D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
内的气体影响进行判定；
（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
! {1 c& N; n" U4 ]1 v/ b- d身推导出了粘滞阻尼系数的一种计算方法。
) t! Z3 t& ]# C关键词： 泵功图有限元分析Gibbs 模型粘滞系数迭代法

5 h8 G2 _# E9 [" b$ z7 H
9 s+ F2 m6 X/ ~4 S" j8 ~ C19422003厉李王.rar (714.1 KB, 下载次数: 27)

2013-7-30 05:46 上传

点击文件名下载附件
下载积分: 体力 -2 点

; f5 o8 E. j6 m# g: D& n

250548810@qq.co

学习一下~~~~~~~

南京风行

学习一下。。。。