API游梁式抽油機智能化節(jié)能控制系統(tǒng)研究.pdf

1、有桿抽油系統(tǒng)是國內(nèi)外油田最主要的人工舉升方式，至今仍在機械采油方式中占絕對主導(dǎo)地位。由于游梁式抽油機具有結(jié)構(gòu)簡單、使用可靠、操作維護方便、整機可靠性高，在惡劣的自然條件下具有長期連續(xù)工作能力等優(yōu)點，在油田開采過程中得到廣泛應(yīng)用。但目前國內(nèi)大部分油田處于開發(fā)中后期，油井滲透力較低，抽油機“輕載”和“空抽”現(xiàn)象較嚴重，在開采過程中抽油機的沖程效率不能得到有效的利用，造成石油開采的電耗成本較高，能源浪費十分嚴重。因此，完善抽油機的設(shè)計理念，研

2、制出一種新型的智能化節(jié)能控制系統(tǒng)的游梁式抽油機對于提高抽油機采油系統(tǒng)的工作效率和經(jīng)濟效益具有重要意義。
　　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間啟停抽油機，該技術(shù)不能合理的制定間抽制度，應(yīng)用效果并不顯著。針對油田間抽技術(shù)的現(xiàn)狀，本文設(shè)計了一種游梁式抽油機智能化節(jié)能控制系統(tǒng)，以控制抽油機合理間抽為主要任務(wù)，最終實現(xiàn)節(jié)能的設(shè)計目標。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)模型建立電動機負載電流與產(chǎn)量的對應(yīng)關(guān)

3、系，通過產(chǎn)量對井下蓄液量進行判斷。該系統(tǒng)以抽油機采油系統(tǒng)工作的實際數(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)合理論知識和采油專家的豐富經(jīng)驗，制定出與實際相符的基本模糊控制規(guī)則，設(shè)計出符合抽油機系統(tǒng)特點的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)抽油機的智能控制，科學(xué)合理的制定間抽制度，從而有效地控制抽油機的啟停工作狀態(tài)，達到最佳的工作效果。
　　游梁式抽油機智能控制系統(tǒng)包含硬件設(shè)計和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計兩部分。硬件部分:設(shè)計以符合現(xiàn)場的功能和性能要求為原則

4、，采用模塊化的設(shè)計方法對各硬件電路進行設(shè)計;模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)部分:利用MATLAB軟件以及simulink模塊對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行建模、編程以及虛擬仿真，利用樣本數(shù)據(jù)對模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓(xùn)練與學(xué)習(xí)，利用評價數(shù)據(jù)對已訓(xùn)練的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行性能測試，測試結(jié)果達到了預(yù)期效果，驗證了該模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的可行性。抽油機智能化節(jié)能控制系統(tǒng)的設(shè)計有效的避免“空抽”現(xiàn)象的發(fā)生，實現(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，延長油井免修期，提