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：
8 ]) V. J: B9 P  g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
9 @3 t1 Y- M. U. ^* g' j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
5 p7 O3 R7 ]' r# G0 w: r, q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
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
' S7 S, L) y1 T8 Z% p$ n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
- D. F* q$ `6 B. V( C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
2 _- z0 R' M0 h( D# o# q7 P  n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
) ~3 ^( ]# x% k8 s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
) j5 o3 [) f  d- h, @2 q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
* W$ S5 M. D, j+ y! j1 C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：
3 e% `4 L! e+ c; ^& Y（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
6 O" |2 s" t/ Y# z; @5 N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
! m  c( ?2 q4 N, K; ?# h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
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
5 S$ k: \1 J  @3 q5 K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，
8 Y3 ?9 t0 g" L, t! U" k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；
6 L( U: B+ u" t$ [- I（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
" P0 g. n! b9 {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
身推导出了粘滞阻尼系数的一种计算方法。
( q' L0 a, L- \" ?/ L关键词： 泵功图有限元分析Gibbs 模型粘滞系数迭代法


+ }$ T. `/ P+ l) r1 `1 x" O' [6 ^ 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

7 V, i5 K+ ]$ [! G+ U9 W: e% `

250548810@qq.co

学习一下~~~~~~~

南京风行

学习一下。。。。