[发明专利]一种有杆式抽油机运行工况智能识别方法

权利要求书

1.一种有杆式抽油机运行工况智能识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采集井上示功图，转换为井下示功图；

步骤2，对井下示功图进行定性分析与定量计算获得各种工况下示功图的特征值；

步骤3，通过各种工况下示功图的特征值分析有杆式抽油机的工作状态。

2.如权利要求1所述的有杆式抽油机运行工况智能识别方法，其特征在于，步骤1的具体步骤如下：

步骤1.1，模拟输入信号的采样频率设定在13Hz～40Hz，模拟输入信号载荷F、位移S采用二维矢量的存储方式，即[Fn,Sn]为输入信号所采集的第n个载荷F和位移S的矢量，其中n的取值范围是[1，200]；

步骤1.2，设有杆式抽油机的抽油杆上下往复运动的过程中沿井深方向位移为X，所受到的重力载荷为Y；则对输入信号采用如下方式得到标准化数据

X‾=(X-XMIN)/(XMAX-XMIN)]]>

Y‾=(Y-YstdMIN)/(YstdMAX-YstdMIN);]]>

其中，X_MAX和X_MIN分别是位移的最大值和最小值，Y_stdMAX和Y_stdMIN分别是标准载荷的最大值和最小值；

步骤1.3，对模拟输入信号的噪声进行剔除，反映更为真实的有杆式抽油机自动控制系统的工况；利用Gibbs一阶波动方程以及边界条件对所采集的矢量进行变换：

∂2S(x,t)∂t2=c2∂2S(x,t)∂x2-C∂S(x,t)∂tS(x,t)|x=0=S(t)F(x,t)|x=0=L(t)-Wr=D(t)(Fi,j)1=(Fi,j)2(si,j)1=(si,j)2;]]>

其中，S(x，t)为在x断面不同时刻t的位移函数，a为应力波在抽油杆柱中的传播速度，C为粘滞阻尼系数，S(t)为实测示功图位移，L(t)是载荷矢量，Wr是抽油杆柱在井液中的重量，F(x，t)为抽油杆在x断面不同时刻的弹力函数，D(t)为抽油杆在活塞从下死点开始向上运动收到的弹力，F_ij和s_ij分别是多级杆连接点处的弹力和位移；输入矢量经过上述方程的变换得到的矢量即为井下示功图矢量。