大庆油田有限责任公司第八采油厂第三油矿采油303队
摘要：当下有杆泵采油无论是从井数还是产油量角度统计，就世界范围内均处于机械采油的首位。因而，抽油井井下故障诊断是个相对繁杂同样也是相当重要的专业技术问题。当前主要是从功图的分析入手，对故障采取分类识别。抽油井地面示功图是指悬点载荷随悬点位移在一个周期里的位置变化的函数关系曲线。他是反映悬点受力与位置的联系，即泵的工况与位置的关系。其中，载荷坐标与位移坐标分别为其横纵坐标。通过计算机处理得地面示功图获得的井下泵功图，他排除了粘滞阻尼、惯性载荷以及抽油杆形变的干扰，得到了泵的真实运行情况，从而对有杆泵抽油系统存在问题的识别变得容易可靠。
关键词：有杆抽油井；专家系统；神经网络；故障诊断
当下有杆泵采油无论是从井数还是产油量角度统计，就世界范围内均处于机械采油的首位。因而，抽油井井下故障诊断是个相对繁杂同样也是相当重要的专业技术问题。当前主要是从功图的分析入手，对故障采取分类识别。抽油井地面示功图是指悬点载荷随悬点位移在一个周期里的位置变化的函数关系曲线。他是反映悬点受力与位置的联系，即泵的工况与位置的关系。其中，载荷坐标与位移坐标分别为其横纵坐标。通过计算机处理得地面示功图获得的井下泵功图，他排除了粘滞阻尼、惯性载荷以及抽油杆形变的干扰，得到了泵的真实运行情况，从而对有杆泵抽油系统存在问题的识别变得容易可靠。
1. 抽油机工作原理
有杆抽油井的故障诊断是个较为繁杂的技术问题，油井故障不仅同测试功图形状有着较明显的联系，同时还受到油井当时生产数据以及生产数据的影响，同一示功图可与不同的井故障相对应，如油管漏失与正常生产、抽油杆断脱与抽喷的示功图较为相似。具有相同故障的示功图其形态特点也可不同，如供液不足出现不同的示功图“刀把”处。几种常见的故障诊断系统里，专家系统因其较低的识别能力和信息及知识获取能力的薄弱，使其在适用范围上受到较大的局限性。固使用单一的专家系统或是神经网络技术是难以合理地实现故障诊断的，尽管当下涌现出一批综合诊断系统，由于这些技术通常是将几种方法进行粗略的结合而不是有机的融合，因而将几种诊断技术实行有机融合对故障诊断的发展具有重要意义。
抽油机即开采石油的地面驱动设备。可按其结构特征分为以下两种[13、14]：
（1）油梁式抽油机
梁式曲柄抽油机通常含有驴头-连杆-曲柄体系、动力设备、减速设备和辅助装置这四部分构成。其工作原理为：减速器将电动机经皮带带动曲柄轴的高速旋转运动转变为慢速旋转运动。这种慢速的旋转运动经四连杆体系转变为游梁上下运动，从而使游梁前端的配重平衡块带动泵筒内的抽油杆柱进行上下周期运动。该类型抽油机又可划分出：常规式、前置式和偏置式。
其中常规式为油区当下使用数量和时间最多最长的一类抽油机，该类型抽油机的曲柄轴中心普遍处于游梁尾轴承的正下方，为上下冲程等时运转。异相型则因其具有的独特结构使该类型抽油机因悬点惯性载荷低、维护简便及耗电量低而成为性能良好的一类抽油机。
（2）无游梁式抽油机
该类型抽油机种类繁多，主要有直线往复型、链条型、宽带型抽油机。该类型抽油机大部分因具有冲程大且冲次小的长处，而使用范围广、深度大及满足稠油等特殊需求。
2.泵的工作原理
杆式泵为有杆抽油系统的井下重要组成装置，由于它安装在油管杆柱的最底处，浸没在液体里，通过由抽油机产生的机械能经抽油杆转化为流体压能抽汲井内流体至地面。抽油泵通常由四部分构成，即泵筒、柱塞、固定阀及游动阀。泵筒内带游动阀的柱塞与其形成密闭状态，用于排除内部流体。固定阀也称吸入阀，通常为抽油过程中起固定位置作用的球座型单流阀。游动阀也叫做排出阀，在柱塞上升过程中打开。
3.示功图故障分类
在进行有杆泵井故障深层次分析的同时也要考虑诊断方法的需求，因此样本的合理归类显得尤为重要。文章以全面探讨有杆泵井示功图形态特点、故障类型和生产设备参数为出发点，依据智能诊断要求正确合理的对示功图故障类型进行了系统划分[24、25]。有窄条或不出液类及其它故障类型，如表1所示。
论文作者:张启程
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/5/30
标签：示功图论文; 油井论文; 抽油机论文; 载荷论文; 故障论文; 故障诊断论文; 曲柄论文; 《基层建设》2018年第9期论文;