油井状态识别系统设计--小论文

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1、油井状态识别系统设计电气信息学院自动化2010级：李小明指导教师：夏文鹤摘要：本文设计并实现了基于示功图分析的抽油井状态识别系统。对于油井井下状态难以自诊断的问题，本文利用了MATLAB的图像处理技术和灰色系统理论相结合的方法来识别示功图从而诊断油井状态种类，计算出由灰度矩阵产生的6个特征值组成的参考序列和比较序列，根据灰关联分析来计算出两序列的灰关联度，将各因素间的比较转化为曲线相似度大小的判定，即灰关联度大曲线相似度更高，那么更接近参考序列对应状态。将所有程序封装在MATLAB环境下的GUI自诊断系统中。这对提高采油

2、效率，降低故障率和识别智能化都有重大意义。关键词：抽油机井；示功图；MATLAB;灰色理论；GUI状态识别；1引言冃前，随着社会经济以及科技的不断进步，计算机技术也得到的很大的发展。特别在石汕行业小，其很大程度上提高了汕气IIIH动化的管理水平。在实际采汕中，由于现场地处偏远地区远，油出数目繁多且分布不均匀，采油设备工作环境恶为；从而造成了抽油机井工作状态的复杂性。而总所周知，石汕开采是具有一定风险以及危险性的，因此，在采汕过程屮，及时准确的对油井状态进行识别与诊断是必不可少的。这不仅可以保证油井系统的运行正常,还可以防

3、I上安全事故的发生。在识别出汕井出现故障的状态时，采取相应的措施对汕井进行维修和调试，这样对降低油井故障率、提高抽油效率和油田经济效益都起着重大的意义引。2基于示功图分析的识别方法在实际的原油开采中，示功图经常用来作为分析识别油井状态的最佳手段。地面示功图是指在一个悬点的运动周期里，悬点载荷随着悬点位移变化规律的图形Illi线⑵，本文小将地面示功图简称为“示功图二示功图包含了抽油机井的丰富信息，人们可以通过对示功图分析來识别一些典型简单的状态类别⑶，如：正常状态、供液不足、泵上碰、泵下碰、汕井出砂等。2.1实施步骤（1）

4、示功图无最纲绘制根据在一个行程内釆集到的悬点载荷-位移数据，利用MATLAB绘制出不带处标系的示功图。此处坐标系图形的描述是没有意义的。（2）示功图预处理过程预处理过程如图1111inwriteMm像保存用inresize说数将图64*3噪索大小川imcmp曲数根据最小外接矩•形裁加国像谨入地咖示功曲(无fit纲W)图1示功图预处理过程根据最小外接矩形的原理对•无量纲示功图进行裁剪,这么做可以有效的剔除示功图以外的空白区域，使图形更加突出，特征更明显K⑸。接着，根据石汕工业原则，将图形缩放至64x32尺寸大小，统一标准

5、化为这个大小便于比较。这样既可以完整描述功图特征，又减少了灰度矩阵的计算量。(3)灰度矩阵形成为了描述出示功图曲线的形态特征，用二进制灰度图像的原则对示功图进行编程，由于前面预处理小将示功图缩放至64x32大小，则其图像灰度值在MATLAB工作空间屮也是一个64x32维数矩阵，并且这个矩阵屮只有“0”和“1，俩种灰度值，1代表曲线通过这个点，否则用0表示。贝怀功图就被分成曲线边界内部和外部。0所在的点是按照等高线原则进行赋值，即曲线内部按列来排远离曲线边界一点，该点灰度值加1,同样的若曲线外部按列来排远离边界i点，该点灰

6、度值减1⑹。如图2正常状态灰度矩阵。-5T<<.n・-£-5s・p-:n-!T.・n-£巧-4巧"-5Y-3-2J:-2-£•?yWTO;A=T31^45-2-2■•i-LCI:.•101*43•10•3y巧4・「气-520-n:2214-25:6:718••••••••••■„••:•:••••■•■;-!•:■•-:•「-1:1:「•:r:・c-l-2-2-4.t:r・・-a

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