[发明专利]基于动液面预测的潜油往复式抽油机冲次优化方法

权利要求书

1.一种基于动液面预测的潜油往复式抽油机冲次优化方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、动液面时间序列的归一化处理；

步骤二、对步骤一归一化处理后的动液面时间序列的样本空间进行重构；

步骤三、建立支持向量机动液面预测模型，进行动液面时间序列的回归预测；步骤四、确定冲次优化的经济性目标函数

以和潜油往复式抽油机运行的经济性有关的参数或函数为参变量，建立冲次与经济性指标的函数模型，根据经济性函数中各参变量对函数的影响程度的强弱，简化经济性函数，得到目标函数；

步骤五、确定冲次优化模型：

结合具体抽油机的冲次上限和下限值，以及预先设定的动液面预测天数，给出冲次优化的约束条件，结合冲次优化的约束条件及经济性目标函数，得到该潜油往复式抽油机的冲次优化模型；

步骤六、利用步骤五获取的冲次优化模型，并采用分区间、分时段的方法得到冲次的优化方法：在潜油往复式抽油机的冲次区间上分割成若干子区间，相应地将该油井的动液面的区间分割成对应的子区间，使预测得到的动液面值，与其所在的动液面子区间对应的冲次子区间内的冲次值相匹配，将总的预测时间分成若干时间段，分别在各时间段内，将与预测得到的动液面值相匹配的冲次值代入冲刺优化模型进行计算，得到冲次优化结果。

2.根据权利要求1所述基于动液面预测的潜油往复式抽油机冲次优化方法，其特征在于：步骤一中对动液面时间序列的归一化处理过程：

采用公式将动液面和冲次的样本数据变化到同一数量级范围内，

将动液面和直线电机冲次的原始数据归一化到[-1，1]之间，

式中：为归一化数据，x_i为原始样本数据，x_max为时间序列中的最大值，x_min为时间序列中的最小值。

3.根据权利要求1所述基于动液面预测的潜油往复式抽油机冲次优化方法，其特征在于：步骤二中动液面时间序列样本空间的重构过程：以动液面和冲次的归一化时间序列为基础，构造支持向量机训练样本，并进行输入样本空间的重构，输入、输出矩阵为

公式一：

公式二：y1y2...yn-m=x(m+1)x(m+2)...x(n)]]>

式中：x_i和y_i分别为第i日的输入和输出向量(i＝1，2，……，n-m)，x⁽ⁱ⁾为时间序列中第i日的样本值，n为时间序列的总天数，m为第i日前的天数，也叫嵌入维数，令第i日的动液面数据为L(i)，可由第i日的前m天的动液面历史数据预测第i日动液面，当引入冲次数据作为另一输入信息预测第i日动液面时，引用已知的前一日冲次K(i-1)作为输入，有

公式三：

式中：为非线性映射

在重构过程中，嵌入维数m的选取方法采用伪邻域法。