QQ登录

只需要一步,快速开始

 注册地址  找回密码
查看: 5038|回复: 7
打印 上一主题 下一主题

[2012C题优秀论文] 有杆抽油系统的数学建模及诊断(包含完整代码)

[复制链接]
字体大小: 正常 放大
madio        

3万

主题

1312

听众

5万

积分

  • TA的每日心情
    奋斗
    2024-7-1 22:21
  • 签到天数: 2014 天

    [LV.Master]伴坛终老

    自我介绍
    数学中国站长

    社区QQ达人 邮箱绑定达人 优秀斑竹奖 发帖功臣 风雨历程奖 新人进步奖 最具活力勋章

    群组数学建模培训课堂1

    群组数学中国美赛辅助报名

    群组Matlab讨论组

    群组2013认证赛A题讨论群组

    群组2013认证赛C题讨论群组

    跳转到指定楼层
    1#
    发表于 2013-7-30 05:44 |只看该作者 |倒序浏览
    |招呼Ta 关注Ta |邮箱已经成功绑定
    题 目 有杆抽油系统的数学建模及诊断, Y' Y) L  p- h! _) G3 z& w
    摘 要:
    4 ~0 J, \  [' O0 ?8 {8 P" m) F本文对抽油机井示功图仿真以及以此为基础的抽油井系统动态仿真技术做了一定/ a* w0 k, d! A0 `8 y/ R
    的研究,提出了有杆抽油系统的相关参数计算及诊断模型。模型中研究分析了抽油杆
    7 ?" q) u) @$ k" ?5 Y上各点载荷与位移情况,进而探讨由地上悬点示功图向地下泵示功图转化的关系式,
    * \0 n7 [6 k! u. ~8 R% B5 M得到泵内柱塞的载荷-位移变化规律(泵功图),并在此基础上探讨泵的有效冲程及预
    + O, M6 ~; T1 E' v$ l, {* W1 Q0 a0 O测实际产油量模型,从而为精确诊断油井工作状况、很好地控制整个油田开发过程提
    . Q. b7 {; w4 J' x. w0 m1 O$ i供依据。本文的具体研究工作如下:  @& P& v. B- T% _2 R
    (1) 根据附件1 数据分别建立了四连杆机构运动规律的精确模型和基于曲柄滑块机
      P6 q9 X& @& c$ {. A# [构运动规律的仿真模型,求解得到了悬点位置的位移函数、速度函数和加速度, {% M9 Y. `; i1 h% w
    函数分别如下;
    9 F6 Y9 R& a* }( P, U( d- N9 I2 2 2  O# W% F' o5 x7 w& P0 e, \
    arccos# b( b) K0 i) R& H8 S0 f9 E
    E 2 2- ^5 z+ A9 @& q: a) E
    S j j b e m j
    3 s: g& Z- l- G& I) H  pbe
    ' x; A: ~6 `) E5 z4 {) jπ
    9 d1 |+ m/ k" N! \& ~- i# x3 Nβ8 R4 _7 u/ v% R: F! i9 q
    ⎛ + − ⎞0 t4 q, J: Y- Q3 u& V5 {, F
    = − ⎜ ⎟−
    2 }( _( U* I1 k) X) z# p⎝ ⎠- q6 |2 ]) a( L, C: j' @7 D
    ( ) ( ) ( )( n( w! |; U" m$ ~/ M9 {  i) x) ]
    ( )& B" ~/ ^$ H/ `% H& l0 J3 H: N
    0 sin sin1 n( }; j1 D1 ], j( X( k( y
    E sin
    $ a1 I) W- ~- b' jj t r K b
    # x& Y, `" }9 M; e3 }6 w( Gv! i' |* L: S6 u& z& G  I
    be# \: ~5 ~; X9 I- o/ H4 f
    φ φ φ φ α
    , @. |9 v9 e4 U. p) C4 Dα β
    * o/ A1 Z+ k9 j' L⎡⎣ + + − ⎤⎦ =
    & b, _- E; d/ l2 J! T+0 A4 J& q1 o% t, t- W  m
    ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
    ) [5 W  h# }! ?( d- v* }# p( )  h3 @, I" Z* S: H
    2 2
    3 j2 P$ ^$ G2 ~2 E0 cos cos 2 'cos ' cos
    0 B2 ~# `3 c' y; Y2 \E sin
    ! ?. `0 m$ c2 o* X+ Lt r K b br t/ y. K: U& E  `& s" c
    w j
    " Z$ D- _, O# B  k5 fbe$ j7 B; B. Y2 g1 W+ U
    φ φ φ φ α φ θ φ α θ α β; f7 R3 ?- i7 F& i
    α β
    4 N) b  o/ Z2 i' w- S, J3 m⎡⎣ ⎤⎦ ⎡⎣ + + − ⎤⎦− − − + =
    2 c0 i; ^4 u& J" F) {0 f0 u4 \+
    ( E% y. @: Y9 p" Y+ C. E) u(2) 建立了垂直井抽油杆柱一维振动模型,并通过傅立叶级数求出了示功图转化为
    4 ^$ c" l2 N$ {( _泵功图的近似解。一方面,在一级抽油杆问题中,通过悬点示功图作为边界条: \& \! D5 F+ s# E
    件给出了其泵功图;另一方面,在三级抽油杆问题中,通过分析每级抽油杆柱
    1 f* m) O6 G5 k2 G6 E; Y7 u  V7 b% g2
    ! w& H" s2 [' M" }8 U1 l底部示功图与下一级抽油杆顶部示功图的关系,给出了三级抽油杆的泵功图。
    ' \' S6 B  Z, ?: x" d(3) 首先,研究了泵功图、固定阀和游动阀开闭点位置与柱塞有效冲程三者之间的
    $ j- m7 b& z5 T  U关系的基础上,建立了泵功图曲线的曲率计算模型,并给出了柱塞有效冲程的+ t' K$ ~/ g9 u3 ^  [! e: E3 [& a
    计算方法,然后,根据有效冲程分别建立实际产油量计算模型和实际做功模型,$ G: Q4 Y# s$ }* l0 r  h
    最后,通过计算得到附件中的抽油系统实际产油量分别为:103.73t/d 和26.26t/d。% v4 m$ ?) j5 R: h! `: [) s
    (4) 一方面,对于问题(1),在Gibbs 模型基础之上,考虑了液柱及油管柱的振动,
    + `% g/ Z5 S& x5 Z* g: H* F得到了将模式识别与有杆抽油井的三维预测模型相结合的诊断方法,使理论示; f% X1 k( N- R/ W0 d: m/ U
    功图与实际示功图偏差缩小,并拓宽了其应用范围;另一方面,在问题(2)中
    $ q3 h- u1 K2 B; j6 Z建立阻尼力与阻尼系数模型,求得阻尼系数c 的表达式为:
    0 F, [* g: W- }  e' N( ) ( ) ( ); L0 B. E# Q0 `+ a1 x
    0  O# i: v# ]2 _, ?( Y( X% v8 R
    , ρ/ e5 g2 K# X1 m$ n* `0 X, S& D
    =% T8 H9 ^/ C% R$ [( j

    : B" t, u% v/ |. B! O∫ ∂, c$ B! T, T0 O9 w1 C" D0 [, U
    D  H- h/ {3 k9 j- J+ Q0 O
    l# q2 [5 [' |/ |" D3 |% O& n
    c F2 @' d; `1 u1 r; K9 ~
    u xt
    ; W1 \' @* g# s& L1 Z# d/ v/ yx A x dx9 N( l; X  A: {2 t  P4 z
    t
    , u# ?! M2 ^* `* y4 A8 p2 {3 y通过实验方法求得阻尼力D F ,并多次计算修正阻尼系数c ,从而使得阻尼系数
    $ l; V4 ~0 L. w/ w: \" t6 L求解更为精确。
      ?  J2 T" Y2 b" J" Z# m; \5 u本文完整的实现了示功图-泵功图-有效冲程-油井产量的过程,为实时诊断油井工
    ' K5 J$ C) r# ]0 a% B9 d1 X; L作状况、稳定控制油田开发过程及精确预测油田产量提供依据。
    + R% l/ y9 `: I6 j' ]+ o1 W关键词:有杆抽油系统,示功图,泵功图,Gibbs 模型,有效冲程
    + ^7 h  H- U# S3 @8 A& l3 W5 i% C$ C! c# e5 d
    % E& p8 R, R" W5 V
    C10708002侯闫杨.rar (511.49 KB, 下载次数: 36)
    . S1 n, z4 q$ z. i
    zan
    转播转播0 分享淘帖0 分享分享0 收藏收藏0 支持支持0 反对反对0 微信微信
    数学建模社会化

    0

    主题

    6

    听众

    19

    积分

    升级  14.74%

  • TA的每日心情
    开心
    2013-8-19 10:33
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]初来乍到

    自我介绍
    学习
    回复

    使用道具 举报

    灯皇        

    1

    主题

    5

    听众

    171

    积分

    升级  35.5%

  • TA的每日心情
    开心
    2014-9-21 06:56
  • 签到天数: 53 天

    [LV.5]常住居民I

    自我介绍
    研究生

    群组2013全国研究生数学建

    回复

    使用道具 举报

    5

    主题

    9

    听众

    263

    积分

    升级  81.5%

  • TA的每日心情
    郁闷
    2014-11-17 15:04
  • 签到天数: 46 天

    [LV.5]常住居民I

    群组Matlab讨论组

    群组2013全国研究生数学建

    回复

    使用道具 举报

    0

    主题

    6

    听众

    106

    积分

    升级  3%

  • TA的每日心情
    奋斗
    2013-9-22 15:50
  • 签到天数: 34 天

    [LV.5]常住居民I

    自我介绍
    挺好的一小伙
    回复

    使用道具 举报

    pj3672606        

    0

    主题

    11

    听众

    27

    积分

    升级  23.16%

  • TA的每日心情
    开心
    2015-8-28 09:12
  • 签到天数: 6 天

    [LV.2]偶尔看看I

    社区QQ达人

    回复

    使用道具 举报

    0

    主题

    1

    听众

    4

    积分

    升级  80%

    该用户从未签到

    自我介绍
    菜鸟一枚

    邮箱绑定达人

    回复

    使用道具 举报

    向九洲        

    0

    主题

    1

    听众

    1

    积分

    升级  20%

    该用户从未签到

    自我介绍
    热爱数模
    回复

    使用道具 举报

    您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册地址

    qq
    收缩
    • 电话咨询

    • 04714969085
    fastpost

    关于我们| 联系我们| 诚征英才| 对外合作| 产品服务| QQ

    手机版|Archiver| |繁體中文 手机客户端  

    蒙公网安备 15010502000194号

    Powered by Discuz! X2.5   © 2001-2013 数学建模网-数学中国 ( 蒙ICP备14002410号-3 蒙BBS备-0002号 )     论坛法律顾问:王兆丰

    GMT+8, 2026-4-10 16:44 , Processed in 0.837214 second(s), 105 queries .

    回顶部