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：
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
  l0 y, U9 L# N/ A$ T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
$ ]: q2 h. {& ?0 p! P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
2 P" T3 U8 x' C, [3 U' i4 P5 b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
/ M1 d* w/ @" j4 {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。
7 u  U" W$ g0 N3 \) I, n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
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
) N% e/ C' K3 n6 z$ B( e/ o% u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
" u$ z1 x' R( n3 s/ H/ m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 }4 D8 S% |' i! P' S8 r* s1 b（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；
  x0 v) @- ^3 ^（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
' v5 p" j5 o) U' n2
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
6 Y6 c: d7 B- V  |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；
2 b! }, b7 I- \0 p( x+ Q（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，
" o+ n" K; ^% J+ c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
/ J5 K1 j# p8 C' P' k  x; d% M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
. D& M# H! A9 o* P. p身推导出了粘滞阻尼系数的一种计算方法。
关键词： 泵功图有限元分析Gibbs 模型粘滞系数迭代法


+ K6 P" K! g( ^" N! Y 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

8 u+ P  S1 f& h4 T7 W7 r' b2 g

250548810@qq.co

学习一下~~~~~~~

南京风行

学习一下。。。。