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基于无监督学习的抽油机井示功图自动聚类与批量标注方法 被引量：2
1
作者 王相 邵志伟 +2 位作者 张雷 张中慧 肖姝 《中国科技论文》 CAS 2024年第1期63-69,共7页
为充分利用大量未标注样本、节约人力与时间,提出了基于无监督学习的抽油机井示功图自动聚类与批量标注方法。首先,将抽油机驴头往复运动产生的位移、载荷数据转化为示功图图片样本,其中,示功图的横坐标为位移,纵坐标为载荷;其次,加载在... 为充分利用大量未标注样本、节约人力与时间,提出了基于无监督学习的抽油机井示功图自动聚类与批量标注方法。首先,将抽油机驴头往复运动产生的位移、载荷数据转化为示功图图片样本,其中,示功图的横坐标为位移,纵坐标为载荷;其次,加载在ImageNet上训练过的带有一系列权重参数、具有强特征提取能力的卷积神经网络模型;然后,去除该网络模型的全连接层,利用该网络模型提取示功图图片样本的特征;最后,利用k-means聚类算法对提取到的特征进行聚类分析,将具有相似特征的示功图聚到同一文件夹中。批量的对示功图聚类结果进行快速标注,从而形成抽油机井故障诊断的示功图样本集。实验随机搜集了100口抽油机井的20 000条示功图数据,结果表明,基于无监督学习的抽油机井示功图自动聚类与批量标注方法耗时短、准确率高,为示功图样本集标注提供了一种高效方法,对于充分挖掘油田大数据的应用价值具有示范意义。 展开更多
关键词 抽油机 示功图 故障诊断 K-MEANS聚类 样本标注
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基于改进ResNet的示功图分类算法研究
2
作者 李建平 董永杨 宋明会 《计算机技术与发展》 2024年第8期197-201,共5页
示功图是反映抽油机井工作状态的重要图示,通过分析示功图的闭合曲线形状,可以得出抽油机井的具体工作状态,从而可以判断出抽油机井是否发生故障以及具体的故障类型。随着深度学习的发展,基于深度神经网络的示功图分类也逐渐应用到了抽... 示功图是反映抽油机井工作状态的重要图示,通过分析示功图的闭合曲线形状,可以得出抽油机井的具体工作状态,从而可以判断出抽油机井是否发生故障以及具体的故障类型。随着深度学习的发展,基于深度神经网络的示功图分类也逐渐应用到了抽油机井工况检测当中。该文提出了基于改进ResNet的示功图分类算法,通过优化残差结构和引入SE子结构等措施,提高了分类准确性和鲁棒性。改进的残差结构嵌入了SE子结构,对输入特征进行降维的同时也减小了参数的数量,在降低计算量的同时也添加了更多非线性因素,通过不断增加有效特征的权重,不断减小无效特征的权重,进而完成了特征重标定,不仅起到加速网络收敛的作用,也使模型更加轻量化,从而提高了模型的性能。相较于其它模型,改进的ResNet模型可以更好地适应示功图分类任务,分类效果更好。实验结果表明,基于改进ResNet的示功图分类算法在精确率、召回率和F1值上均优于其它示功图分类算法。该研究为抽油机井工况检测系统提供了更好的理论支持。 展开更多
关键词 抽油机井 示功图 深度学习 ResNet SE子结构
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基于卷积神经网络CNN的示功图智能分析方法
3
作者 王必改 《广州航海学院学报》 2024年第2期39-44,共6页
针对目前对船舶柴油机示功图的分析评估大多通过人工进行,其结果依赖于轮机管理人员的业务能力与经验,存在不确定性的问题,构建了一种基于卷积神经网络的示功图智能分析监测模型.该模型包括5层卷积神经网络和2层全连接神经网络,采用多... 针对目前对船舶柴油机示功图的分析评估大多通过人工进行,其结果依赖于轮机管理人员的业务能力与经验,存在不确定性的问题,构建了一种基于卷积神经网络的示功图智能分析监测模型.该模型包括5层卷积神经网络和2层全连接神经网络,采用多种优化算法并使用GPU进行硬件加速.训练与实验结果表明,示功图训练精度为99.5%,识别精度为95.9%,平均识别时间为0.032 s,验证了该模型的可靠性和准确性,可以对示功图进行智能分析,满足柴油机燃烧工况智能监测的精度要求,为实现船舶动力系统智能化管理提供支持. 展开更多
关键词 船舶柴油机 示功图 卷积神经网络 智能分析 燃烧工况
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抽油泵示功图故障诊断方法综述
4
作者 陆建明 崔兵 +1 位作者 温后珍 陈德斌 《内蒙古石油化工》 CAS 2024年第3期35-40,52,共7页
在石油工业中,抽油机、抽油杆、抽油泵组合是最主要的开采装备,抽油泵的工况复杂,容易产生故障,示功图是抽油系统故障诊断中的最主要的依据。示功图反映了抽油泵的工况,通过分析示功图特征,可以判断抽油泵是否存在故障。因此,主要以抽... 在石油工业中,抽油机、抽油杆、抽油泵组合是最主要的开采装备,抽油泵的工况复杂,容易产生故障,示功图是抽油系统故障诊断中的最主要的依据。示功图反映了抽油泵的工况,通过分析示功图特征,可以判断抽油泵是否存在故障。因此,主要以抽油泵示功图故障诊断为对象展开论述,首先介绍了在两大类故障下的示功图图形,随后讨论了示功图故障诊断技术的起源与历史发展,从人工诊断到使用传统的神经网络诊断,再到使用机器学习应用在抽油泵示功图故障诊断。最后,总结了当前示功图故障诊断技术存在的问题,并展望了示功图故障诊断技术的发展趋势。 展开更多
关键词 抽油泵 示功图 机器学习 故障诊断
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浅谈示功图在柴油机上的故障诊断研究
5
作者 车启华 李则龙 《珠江水运》 2024年第17期14-16,共3页
示功图是气缸内工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形,通过示功图可以看出缸内燃烧过程、燃烧放热规律、计算缸内温度、评估扫气过程等。笔者通过简要分析可引起示功图畸形的原因,继而阐述柴油机的日常维护保养工作。
关键词 示功图 畸形 日常维护
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基于CGAN的抽油机电参数反演示功图研究
6
作者 李翔宇 邓昱航 袁春华 《沈阳理工大学学报》 CAS 2024年第3期1-9,共9页
示功图的精准测量在有杆抽油系统故障诊断中非常重要,针对载荷传感器直接测量法维护成本高、稳定性差,电参数间接测量法精度低、应用性不强的问题,提出一种基于条件生成对抗网络(CGAN)的电参数反演示功图混合模型。首先建立将电参数和... 示功图的精准测量在有杆抽油系统故障诊断中非常重要,针对载荷传感器直接测量法维护成本高、稳定性差,电参数间接测量法精度低、应用性不强的问题,提出一种基于条件生成对抗网络(CGAN)的电参数反演示功图混合模型。首先建立将电参数和机构参数转化光杆位移和负载的机理模型,生成粗糙的示功图样本数据;然后利用CGAN在图像转换领域的应用,建立粗糙示功图数据细化器,实现粗糙示功图与实测示功图之间的图像转化,使粗糙示功图与实测示功图更加相似;此外,为了使CGAN能更好地提取示功图轮廓,在生成器中加入自注意力机制进行改进。通过现场实测的电参数和示功图历史数据进行验证,结果表明该方法对比纯机理模型反演示功图的精度有显著提高。 展开更多
关键词 示功图测量 电参反演 条件生成对抗网络 图像转化
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煤层气井有杆泵排水采气设备示功图 被引量：4
7
作者 刘春花 刘新福 +2 位作者 周超 綦耀光 张守森 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期38-43,共6页
煤层气井示功图直观表现了悬点载荷的变化规律,可为有杆泵设备设计计算提供重要依据。基于有杆排采设备的运动学和动力学分析,建立了计算悬点各载荷的数学模型,给出煤层气井不同开采过程的静力和动力示功图。实例分析结果表明,静力示功... 煤层气井示功图直观表现了悬点载荷的变化规律,可为有杆泵设备设计计算提供重要依据。基于有杆排采设备的运动学和动力学分析,建立了计算悬点各载荷的数学模型,给出煤层气井不同开采过程的静力和动力示功图。实例分析结果表明,静力示功图接近于稳定生产后的示功图,代表了悬点载荷变化的基本规律,是分析实际示功图的基础;动力示功图在考虑动载荷的影响后,呈现出波动和偏斜的形状,考虑摩擦力的作用后,示功图的上缘向上平移,下缘则下移。煤层气井动载荷和摩擦力所占的比例分别达到15%和5%,这就加大了悬点载荷的变化幅度与不平衡性。随冲次的降低,示功图的下缘远离零线,上缘则逐渐远离下缘,而且惯性载荷和振动载荷影响的减小,使得上下缘的倾斜度逐渐降低,波动幅度不断变小。煤层气井杆管总变形量较小,与冲程的比值仅为10%左右,且随冲次的降低,总变形量和静变形量逐渐增大,而动变形量不断变小。 展开更多
关键词 煤层气 有杆泵 悬点载荷 静力示功图 动力示功图
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不停机间抽装置电参示功图现场应用试验 被引量：8
8
作者 魏显峰 易正昌 李健 《中外能源》 CAS 2019年第12期45-48,共4页
针对目前油田现场采用光杆动力仪测试抽油机井示功图存在测试成本高、现场工人劳动强度大、泵况诊断不及时等问题,开展了不停机间抽装置电参示功图在线测试技术现场应用试验。现场采集不停机间抽装置基于抽油机井运行过程中的电流、电... 针对目前油田现场采用光杆动力仪测试抽油机井示功图存在测试成本高、现场工人劳动强度大、泵况诊断不及时等问题,开展了不停机间抽装置电参示功图在线测试技术现场应用试验。现场采集不停机间抽装置基于抽油机井运行过程中的电流、电压、功率因数等电参数计算出的电参示功图,并将其与测试队常规测试功图对比,验证了电参示功图的准确性;经厂家标定后,在工频状态下采集不停机间抽装置基于电参示功图计算的日产液量,并将其与计量间玻璃管量油值对比,验证了电参示功图计产的准确性。现场跟踪了299井次,电参示功图与常规测试功图的平均形状符合率达87.63%;电参示功图计产现场试验了9口井,其中8口井误差在20%以内,占试验井数的88.89%。现场应用表明,不停机间抽装置电参示功图与常规测试功图的形状符合度较高,可以代替目前常规测试功图,并且基于电参示功图计算的油井日产液量基本准确。 展开更多
关键词 不停机间抽装置 电参示功图 示功图计产 试验
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示功图智能校核动液面方法在油田数字化项目中的应用
9
作者 刘欢 《自动化应用》 2024年第10期154-156,共3页
大庆油田第三采油厂1#油田开采位置特殊,地下油位深、井口造斜孔浅、井斜角大、井口至抽油泵距离较长、设备井油管构造复杂,同时井口结蜡严重,导致油井动液面声波数据测定失效,严重影响其油井产能分析、油位动态检测、日常管理等。为解... 大庆油田第三采油厂1#油田开采位置特殊,地下油位深、井口造斜孔浅、井斜角大、井口至抽油泵距离较长、设备井油管构造复杂,同时井口结蜡严重,导致油井动液面声波数据测定失效,严重影响其油井产能分析、油位动态检测、日常管理等。为解决该问题,基于示功图智能分析技术,结合杆管运动力学理论,构建示功图智能校核动液面试验模型,获取1#油田深斜井示功图及动液面的适配参数,再将其与标准井进行校正,经计算,得出深斜井准确液位深度。试验证明,该方法可将绝对误差控制在20 m范围内,可为类似油田的油井动液面测算提供一定指导。 展开更多
关键词 实测示功图 声波测液面 深斜井 影响因素 动液面计算 智能校核动液面
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电参示功图计产技术现场应用与分析 被引量：2
10
作者 魏显峰 易正昌 《中外能源》 CAS 2021年第7期58-62,共5页
针对目前国内油田将井口产液输送到计量间进行集中计量存在应用装置多,工艺流程复杂,投资大,且不能适应油田数字化、信息化和自动化等方面要求的问题,依托我厂应用的电参转示功图技术,开展了电参功图计产现场应用试验。通过对比同一时... 针对目前国内油田将井口产液输送到计量间进行集中计量存在应用装置多,工艺流程复杂,投资大,且不能适应油田数字化、信息化和自动化等方面要求的问题,依托我厂应用的电参转示功图技术,开展了电参功图计产现场应用试验。通过对比同一时刻的电参功图瞬时产液值和玻璃管量油值,分析电参功图计产的准确性。跟踪BS队油井80口,由于无电参功图瞬时产液值或电参功图异常等原因造成不具备对比条件的油井19口,实际参与统计油井61口,其中单井误差小于20%的井有33口井。对误差较大的井,经分析发现因计产程序识别有效冲程有误或程序所用冲程有误等原因造成电参功图瞬时产液量计算不准7口井;现场落实量油9口井(其中3口井为挂线井,采用合量对比),实际对比7组产液量数据,其中误差小于20%的有4组。综合考虑上述两方面因素影响后,预计有52口井误差在20%以内,占比85.25%,验证了电参示功图计产的准确性。 展开更多
关键词 电参示功图 示功图计产 玻璃管量油 现场试验
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示功图在生产实际中的应用分析 被引量：4
11
作者 黄玉平 《青海石油》 2010年第4期73-78,共6页
检泵作业在油田生产中是最简单不过的一种油井维护作业,也是工作量最大,最重要的一项工作;要做好这项工作,会诊断井下"疑难杂症",就必须学会分析示功图,根据示功图制定相应措施,管理好油井,保证抽油效率。本文就示功图原理做... 检泵作业在油田生产中是最简单不过的一种油井维护作业,也是工作量最大,最重要的一项工作;要做好这项工作,会诊断井下"疑难杂症",就必须学会分析示功图,根据示功图制定相应措施,管理好油井,保证抽油效率。本文就示功图原理做一简单介绍,特别讲解示功图在生产实际中的应用。 展开更多
关键词 示功图原理 示功图分析 应用
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抽油机井示功图法计算动液面的修正算法 被引量：30
12
作者 张胜利 罗毅 +3 位作者 吴赞美 王丽娜 赵磊 章莎莉 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期122-124,共3页
通过抽油机井示功图计算动液面是近年来油井闭环控制的研究方向。在研究功图法计算动液面模型的基础上,通过对10口井的环空压力梯度现场测试数据的统计回归,建立了实测动液面与环空压力梯度关联的修正计算模型,利用上述计算模型修正了... 通过抽油机井示功图计算动液面是近年来油井闭环控制的研究方向。在研究功图法计算动液面模型的基础上,通过对10口井的环空压力梯度现场测试数据的统计回归,建立了实测动液面与环空压力梯度关联的修正计算模型,利用上述计算模型修正了根据示功图计算动液面的基础方法,获得了相对准确的计算结果。对于华北油田现场应用示功图计算动液面实现油井智能供排协调是一种有益的尝试。 展开更多
关键词 示功图 载荷 计算 动液面
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示功图频谱分析新方法 被引量：25
13
作者 何岩峰 吴晓东 +3 位作者 韩国庆 肖伟 李伟超 于晓玲 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期619-624,共6页
示功图分析法是目前常用的抽油井故障诊断方法。由于受到复杂的井下工况的影响,示功图时域信号往往会出现极大变形,从而令示功图分析结果出现错误。为解决这一问题,对示功图时域信号进行了频谱分析。利用将时域信号转换为频域信号的方法... 示功图分析法是目前常用的抽油井故障诊断方法。由于受到复杂的井下工况的影响,示功图时域信号往往会出现极大变形,从而令示功图分析结果出现错误。为解决这一问题,对示功图时域信号进行了频谱分析。利用将时域信号转换为频域信号的方法,研究了各种频率的能量分布及信号的规律性。分析了示功图频谱的影响因素以及典型工况频谱特征,建立了示功图模糊数学识别模型,并给出了示功图频谱分析方法的步骤。用40多口油井示功图进行了验证,结果表明,频谱分析新方法可用于示功图的识别。 展开更多
关键词 示功图 信号识别 频谱分析 抽油井 故障诊断
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示功图识别技术在有杆泵工况诊断中的应用 被引量：45
14
作者 韩国庆 吴晓东 +1 位作者 张庆生 毛凤英 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期70-74,共5页
为使油田数据库中大量的油井地面功图数据发挥更大作用 ,提高油井的管理水平 ,提出了识别泵功图新的思路和方法 ,采用差分曲线法对大批油井功图进行自动识别处理 ,对识别出的有故障油井采用神经网络技术对故障进一步定位。经过现场应用... 为使油田数据库中大量的油井地面功图数据发挥更大作用 ,提高油井的管理水平 ,提出了识别泵功图新的思路和方法 ,采用差分曲线法对大批油井功图进行自动识别处理 ,对识别出的有故障油井采用神经网络技术对故障进一步定位。经过现场应用证明 ,利用该思路和方法设计的诊断软件识别准确率高 ,大大提高了诊断工作效率 。 展开更多
关键词 示功图 识别技术 有杆泵 工况诊断 神经网络 差分曲线 有杆抽油系统
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多缸汽油机倒拖示功图分析 被引量：11
15
作者 李兴虎 韩泽民 +3 位作者 金克成 王征 郭常陆 李建国 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期252-256,共5页
简要介绍了作者开发的可对多缸汽油机各缸压力进行同时检测的测量系统；报导了利用该系统对４９２ Ｑ Ｃ汽油机各缸倒拖压力进行测量及比较分析的结果。在转速分别为ｎ＝ ９９９ ｒ／ｍ ｉｎ、１ ３９３ ｒ／ｍ ｉｎ、２ ３１８ ｒ／ｍ... 简要介绍了作者开发的可对多缸汽油机各缸压力进行同时检测的测量系统；报导了利用该系统对４９２ Ｑ Ｃ汽油机各缸倒拖压力进行测量及比较分析的结果。在转速分别为ｎ＝ ９９９ ｒ／ｍ ｉｎ、１ ３９３ ｒ／ｍ ｉｎ、２ ３１８ ｒ／ｍ ｉｎ、３ ８０４ ｒ／ｍ ｉｎ 的条件下，测量了节气门开度变化时的各缸倒拖压力，比较分析了可近似反映各缸进气量大小的各缸倒拖压力最大值。结果表明，采用作者开发的多缸发动机各缸压力同时测量系统可有效地对多缸发动机倒拖时的缸间充气量差异进行评价。试验用发动机的第１ 缸倒拖最大压力的变动大于第２ 缸，第３ 缸的倒拖最大压力的变化大于第４ 缸；第４ 缸的进气量最大，第２ 缸的进气量最小；各缸的倒拖最大压力偏差率在－ ９％ ～６％ 展开更多
关键词 多缸 发动机 倒拖示功图 进气量分配 压力测量
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有杆抽油井泵示功图的定量分析方法 被引量：18
16
作者 高国华 彭勇 +2 位作者 余国安 梁书娟 周赤峰 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期141-150,共10页
本文根据有杆抽油泵的工作原理,对泵示功图上凡尔开、闭点的位置与凡尔漏失量、泵充满度以及泵效等之间的关系进行了理论分析;提出了一种泵示功图的定量分析方法。并编制了相应的定量分析软件。计算机定量分析结果与油田实测数据吻合较好。
关键词 有杆抽油泵 示功图 泵效 定量分析 采油
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减振器示功图面积对车辆平顺性的影响 被引量：7
17
作者 殷春芳 张金超 +2 位作者 汪少华 孙晓强 徐兴 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期645-651,共7页
为了研究减振器示功特性与车辆平顺性之间的影响机理,基于流体力学原理建立了液压双筒式减振器数学模型,并对其进行了台架试验.在此基础上,根据减振器外特性仿真曲线,提出了示功图总面积量化指标.结合车辆系统振动原理,建立了示功图总... 为了研究减振器示功特性与车辆平顺性之间的影响机理,基于流体力学原理建立了液压双筒式减振器数学模型,并对其进行了台架试验.在此基础上,根据减振器外特性仿真曲线,提出了示功图总面积量化指标.结合车辆系统振动原理,建立了示功图总面积与簧上质量垂向振动加速度、悬架动行程以及轮胎动载荷之间的数学关系.基于整车振动模型,定量分析了示功图总面积对簧上质量垂向振动加速度、悬架动行程以及轮胎动载荷的影响规律.结果表明:当示功图总面积较小时,车辆平顺性和行驶安全性均出现明显恶化现象,但示功图总面积过大也会引起振动加速度和轮胎动载荷的增大,同时还会影响二者振动能量在频域内的分布. 展开更多
关键词 车辆 减振器 示功图面积 整车振动 平顺性
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示功图法计算油井产液量的影响因素 被引量：11
18
作者 张乃禄 赵岐 +3 位作者 张钰哲 贺安武 郭永宏 孙换春 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第4期53-55,9,共3页
示功图法依据井口负荷和位移传感器数据进行功图分析及产液计算.由于油井实际生产过程复杂,影响示功图及油井产液计算结果的因素很多.从示功图法计算油井产液的理论方法、油井自身数据及地面采集数据3个方面,分析影响油井计量结果的主... 示功图法依据井口负荷和位移传感器数据进行功图分析及产液计算.由于油井实际生产过程复杂,影响示功图及油井产液计算结果的因素很多.从示功图法计算油井产液的理论方法、油井自身数据及地面采集数据3个方面,分析影响油井计量结果的主要因素,指出在实际应用中应注意的问题,以提高示功图法计算油井产液量的准确度. 展开更多
关键词 示功图 油井产液计量 影响因素
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抽油机井地面示功图量油技术研究 被引量：20
19
作者 薛建泉 岳广韬 张国栋 《石油钻采工艺》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期61-66,共6页
以抽油机井地面示功图为研究对象,修正了抽油机井杆液运动学模型,消除了地面示功图中包含的杆柱变形、杆柱黏滞阻尼以及杆柱和液柱的振动和惯性等因素的影响,从而获得能够反映抽油泵工作状况的泵示功图;再结合油井工况自动诊断技术,建... 以抽油机井地面示功图为研究对象,修正了抽油机井杆液运动学模型,消除了地面示功图中包含的杆柱变形、杆柱黏滞阻尼以及杆柱和液柱的振动和惯性等因素的影响,从而获得能够反映抽油泵工作状况的泵示功图;再结合油井工况自动诊断技术,建立了泵示功图曲线上各点曲率计算模型和阀开闭点模型,提出了一套柱塞有效冲程的计算方法,实现了油井产液量的计算;对胜利油田和江苏油田的90口不同工况的油井进行了计算分析,预测产量与实际产量平均相对误差为7.25%,验证了示功图量油的可行性,满足了抽油机井产量计量的精度要求。 展开更多
关键词 示功图量油 动力学模型 阀的开闭点 有效冲程 油井产量
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抽油机示功图曲线跟踪 被引量：6
20
作者 薛继军 徐永高 +1 位作者 爨莹 何正嘉 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2003年第3期614-616,共3页
提出了将机械式示功仪绘制的示功图准确、快速输入计算机的新方法 ,即将绘制的示功图通过扫描仪输入计算机 ,经过图像预处理后 ,再进行曲线跟踪 ,将示功图矢量化 ,为后续示功图的准确识别创造有利条件 .文中给出了两种曲线跟踪算法 。
关键词 抽油机 示功图 曲线跟踪 油井 故障诊断 模式识别 数字化
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