API游梁式抽油機(jī)智能化節(jié)能控制系統(tǒng)研究.pdf

1、有桿抽油系統(tǒng)是國(guó)內(nèi)外油田最主要的人工舉升方式，至今仍在機(jī)械采油方式中占絕對(duì)主導(dǎo)地位。由于游梁式抽油機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠、操作維護(hù)方便、整機(jī)可靠性高，在惡劣的自然條件下具有長(zhǎng)期連續(xù)工作能力等優(yōu)點(diǎn)，在油田開(kāi)采過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用。但目前國(guó)內(nèi)大部分油田處于開(kāi)發(fā)中后期，油井滲透力較低，抽油機(jī)“輕載”和“空抽”現(xiàn)象較嚴(yán)重，在開(kāi)采過(guò)程中抽油機(jī)的沖程效率不能得到有效的利用，造成石油開(kāi)采的電耗成本較高，能源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。因此，完善抽油機(jī)的設(shè)計(jì)理念，研

2、制出一種新型的智能化節(jié)能控制系統(tǒng)的游梁式抽油機(jī)對(duì)于提高抽油機(jī)采油系統(tǒng)的工作效率和經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。
　　目前油田普遍采用人工間抽技術(shù)，即人工制定間抽啟停時(shí)間啟停抽油機(jī)，該技術(shù)不能合理的制定間抽制度，應(yīng)用效果并不顯著。針對(duì)油田間抽技術(shù)的現(xiàn)狀，本文設(shè)計(jì)了一種游梁式抽油機(jī)智能化節(jié)能控制系統(tǒng)，以控制抽油機(jī)合理間抽為主要任務(wù)，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)能的設(shè)計(jì)目標(biāo)。該控制系統(tǒng)采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立電動(dòng)機(jī)負(fù)載電流與產(chǎn)量的對(duì)應(yīng)關(guān)

3、系，通過(guò)產(chǎn)量對(duì)井下蓄液量進(jìn)行判斷。該系統(tǒng)以抽油機(jī)采油系統(tǒng)工作的實(shí)際數(shù)據(jù)作為模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的樣本數(shù)據(jù)，并結(jié)合理論知識(shí)和采油專家的豐富經(jīng)驗(yàn)，制定出與實(shí)際相符的基本模糊控制規(guī)則，設(shè)計(jì)出符合抽油機(jī)系統(tǒng)特點(diǎn)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的智能控制，科學(xué)合理的制定間抽制度，從而有效地控制抽油機(jī)的啟停工作狀態(tài)，達(dá)到最佳的工作效果。
　　游梁式抽油機(jī)智能控制系統(tǒng)包含硬件設(shè)計(jì)和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)兩部分。硬件部分:設(shè)計(jì)以符合現(xiàn)場(chǎng)的功能和性能要求為原則

4、，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法對(duì)各硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì);模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分:利用MATLAB軟件以及simulink模塊對(duì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模、編程以及虛擬仿真，利用樣本數(shù)據(jù)對(duì)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練與學(xué)習(xí)，利用評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)對(duì)已訓(xùn)練的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果達(dá)到了預(yù)期效果，驗(yàn)證了該模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可行性。抽油機(jī)智能化節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有效的避免“空抽”現(xiàn)象的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)低產(chǎn)或老油田區(qū)域的智能化管理，減輕采油人員的工作量，減少油井事故，延長(zhǎng)油井免修期，提