抽油机在线监测系统与综合评价技术开发研究

论文摘要

在全球能源危机日益加剧的今天,节能降耗不仅关系到国民经济发展,而且关系到耗能用户的效益。油田既是产能大户,又是耗能大户,切实提高资源利用效率,消耗最少的资源获得最大的经济效益和社会效益已成为油田企业当务之急,因此研制开发一套具有自动诊断和节能功能的抽油机在线监测与综合评价系统具有重要意义。论文研制开发了一套高精确度和可信度的基于ASP.NET和SQL数据库的抽油机在线监测与综合评价系统。在研究系统整体要求基础上,充分考虑油田生产实际,设计了系统实现的解决方案,构建了整个系统实现的软件框架,完成了系统数据库的设计与安全管理,利用ASP.NET实现了系统的开发。论文结合抽油机负荷的特殊性,提出一种以抽油机冲程时间为计算时间的电能计量算法,更加适用于抽油机的电能计量;建立了有杆抽油系统的故障诊断模型,提出一种集面积法、差分曲线和神经网络于一体的抽油井故障诊断算法,充分发挥各自的诊断优点,取得较好的诊断效果;研究了一种基于示功仪和电能表的抽油机平衡度实时测量方法;建立基于泵功图的泵效分析模型,实现泵效的在线计算与分析;利用模糊评价算法完成抽油机系统效率的分析与评价。本文所开发的基于ASP.NET和SQL数据库的抽油机在线监测与评价系统已经在胜利油田河口采油厂进行试验运行,取得了较好的运行结果,验证了开发方案的可行性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题研究目的及意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文研究内容与解决的关键问题
• 1.4.1 本文研究内容
• 1.4.2 解决的关键问题
• 第2章 监测与评价系统要求与解决方案
• 2.1 系统要求
• 2.2 系统实现的解决方案
• 2.2.1 硬件设备选择
• 2.2.2 系统软件设计
• 2.3 系统开发关键技术
• 2.3.1 ASP.NET技术
• 2.3.2 SQL Server 2000 数据库技术
• 2.3.3 可伸缩向量图形SVG
• 2.4 数据库设计方案
• 2.4.1 数据库设计原则
• 2.4.2 数据库的整体设计方案
• 2.5 数据库的安全管理
• 2.5.1 ASP.NET应用的安全验证
• 2.5.2 SQL Server 2000 数据库的安全验证
• 2.6 本章小结
• 第3章 油井数据监测与计量统计功能及实现
• 3.1 利用ASP.NET访问数据库
• 3.1.1 ADO.NET基本概念
• 3.1.2 ADO.NET的结构模型
• 3.1.3 利用ASP.NET连接数据库
• 3.2 油井工况监测功能
• 3.3 油井工况数据监测功能实现
• 3.3.1 抽油机电参量算法研究
• 3.3.2 数据监测功能软件实现
• 3.4 油井计量与统计功能
• 3.5 油井计量与统计功能实现
• 3.6 本章小结
• 第4章 油井工况诊断报警功能及实现
• 4.1 油井工况诊断报警功能
• 4.2 抽油系统组成及抽油泵的工作原理
• 4.2.1 抽油系统组成
• 4.2.2 抽油泵的工作原理
• 4.3 有杆抽油系统故障诊断模型
• 4.3.1 示功图
• 4.3.2 吉布斯波动方程的建立
• 4.3.3 吉布斯方程的求解条件
• 4.3.4 吉布斯方程的有限差分求解
• 4.3.5 阻尼系数的迭代求解
• 4.4 抽油井故障诊断方法研究
• 4.4.1 面积判断方法
• 4.4.2 差分曲线判断方法
• 4.4.3 神经网络判断方法
• 4.5 油井工况诊断报警功能实现
• 4.6 本章小结
• 第5章 油井状况评价与节能分析功能及实现
• 5.1 平衡度实时计算与分析
• 5.1.1 功率法测平衡
• 5.1.2 基于示功图测量的平衡度计算
• 5.1.3 平衡度测试结果
• 5.2 泵效计算与分析
• 5.2.1 泵效计算
• 5.2.2 泵效的组成分析
• 5.2.3 泵效分析实例
• 5.3 系统效率分析与评价
• 5.3.1 系统效率计算
• 5.3.2 系统效率因素评价
• 5.3.3 系统效率整体评价
• 5.3.4 系统效率分析实例
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果
• 致谢