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
摘要：
; l* \/ u/ Q5 u) N' I! `) J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
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 w1 Y2 f' ?9 N' w  |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
; g! E: N' ]4 L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
/ v; R$ H+ V4 V$ I, d) G5 i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。
6 B. N4 H+ F" n: `+ I$ N8 k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
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
# t. p# ~1 S- D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
0 z' d) a& Z. d) m- r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
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
; o  F' Q" Z9 e) O& Z% R0 x& h6 |2
! Q* \$ T- }8 Q7 D2 J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；
（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
8 h, c8 B0 P+ x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
! q6 _- H5 V8 e" D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
内的气体影响进行判定；
# |# Z1 o. M; s" {; ?（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
4 G$ I! o7 O1 V; O3 a5 m( w% L3 j5 _身推导出了粘滞阻尼系数的一种计算方法。
0 ]- K  Y  n! }0 h关键词： 泵功图有限元分析Gibbs 模型粘滞系数迭代法
6 ?3 e! h+ @) ]. @5 g# Q
' k. {' o9 _( @  g# R8 N
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

: p, x* ~0 m4 j# f$ G% B

250548810@qq.co

学习一下~~~~~~~

南京风行

学习一下。。。。