【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及抽油機(jī)檢測(cè)，具體地，涉及抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、抽油機(jī)作為石油開(kāi)采諸多設(shè)備中的重要組成部分，對(duì)于整個(gè)石油開(kāi)采作業(yè)起著至關(guān)重要的影響作用。同時(shí)，在抽油機(jī)設(shè)備的使用過(guò)程中充分體現(xiàn)出操作簡(jiǎn)單性和便捷性等特點(diǎn)，不僅能夠有效提高石油開(kāi)采量，對(duì)于設(shè)備的維護(hù)工作也帶來(lái)了一定便利條件。但是石油開(kāi)采是一項(xiàng)高強(qiáng)度的長(zhǎng)期作業(yè)，在抽油機(jī)的不間斷運(yùn)行過(guò)程中很容易受到多方面因素的影響，繼而產(chǎn)生不同情況的故障問(wèn)題，若是未能及時(shí)進(jìn)行有效的診斷工作和排除工作，不僅影響到抽油作業(yè)的正常進(jìn)行，也極大阻礙著整個(gè)石油開(kāi)采作業(yè)的順利進(jìn)行。
2、根據(jù)現(xiàn)狀來(lái)看，目前抽油機(jī)常見(jiàn)故障的檢測(cè)主要是依靠技術(shù)人員的豐富經(jīng)驗(yàn)通過(guò)繪制示功圖分析抽油機(jī)的運(yùn)行情況，以此確認(rèn)抽油機(jī)是否存在故障問(wèn)題，但是這種方式對(duì)于技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)要求較高，而且人為因素也是影響診斷結(jié)果的重要因素，同時(shí)由于抽油機(jī)的不間斷運(yùn)行過(guò)程中易受到多方面因素的影響，即單個(gè)故障可能由多個(gè)原因造成，而技術(shù)人員在分析這類故障時(shí)，將會(huì)更加困難，還需要耗費(fèi)大量時(shí)間，最終導(dǎo)致分析得出的結(jié)論無(wú)法準(zhǔn)確反映出抽油機(jī)的故障問(wèn)題，同時(shí)對(duì)于抽油機(jī)故障檢測(cè)的時(shí)效性也不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本專利技術(shù)提供了抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
2、標(biāo)準(zhǔn)單元：獲取抽油機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)示功圖并進(jìn)行處理得到標(biāo)準(zhǔn)功率曲線圖；
3、第一監(jiān)測(cè)單元：實(shí)時(shí)獲取抽油機(jī)的示功圖并進(jìn)行處理得到第一功率曲線圖，將所有第一功率曲線圖放至第一
4、第一數(shù)據(jù)單元：獲取多個(gè)預(yù)設(shè)故障類型，每個(gè)預(yù)設(shè)故障類型均包含若干個(gè)子故障，每個(gè)子故障均包含對(duì)應(yīng)的示功圖，對(duì)每個(gè)子故障包含的示功圖進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的第二功率曲線圖，將所有第二功率曲線圖及對(duì)應(yīng)的子故障放至第二集合中；
5、第二數(shù)據(jù)單元：獲取所述第一數(shù)據(jù)單元中的所有第二功率曲線圖并進(jìn)行處理得到處理結(jié)果，基于所述處理結(jié)果，獲取多個(gè)子故障共同影響下的第三功率曲線圖，將每個(gè)第三功率曲線圖對(duì)應(yīng)的多個(gè)子故障記作故障集，建立所述第三功率曲線圖與所述故障集的第一映射關(guān)系，將所有第三功率曲線圖及對(duì)應(yīng)的故障集放至第三集合中；
6、第一故障檢測(cè)單元：將所述標(biāo)準(zhǔn)功率曲線圖、所述第一集合、所述第二集合及所述第三集合輸入至第一故障檢測(cè)模型，并對(duì)所述第一故障檢測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練，基于訓(xùn)練后的第一故障檢測(cè)模型，輸出抽油機(jī)的第一故障檢測(cè)結(jié)果；
7、第二監(jiān)測(cè)單元：實(shí)時(shí)獲取抽油機(jī)的工況參數(shù)得到第一獲取結(jié)果，基于所述第一獲取結(jié)果，得到每個(gè)工況參數(shù)的第一變化信息，將所有第一變化信息放至第四集合中；
8、第三數(shù)據(jù)單元：獲取抽油機(jī)的故障歷史數(shù)據(jù)，基于所述故障歷史數(shù)據(jù)，獲取每個(gè)故障類型下所有工況參數(shù)的第二變化信息，建立每個(gè)故障類型與對(duì)應(yīng)工況參數(shù)第二變化信息的第二映射關(guān)系，將所有故障類型及對(duì)應(yīng)工況參數(shù)第二變化信息放至第五集合中；
9、第二故障檢測(cè)單元：將所述第四集合及所述第五集合輸入至第二故障檢測(cè)模型，并對(duì)所述第二故障檢測(cè)模型進(jìn)行訓(xùn)練，基于訓(xùn)練后的第二故障檢測(cè)模型，輸出抽油機(jī)的第二故障檢測(cè)結(jié)果；
10、故障結(jié)果輸出單元：對(duì)所述第一故障檢測(cè)結(jié)果及所述第二故障檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理后輸出抽油機(jī)故障檢測(cè)結(jié)果。
11、本專利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：本方案共設(shè)置兩個(gè)故障檢測(cè)單元，分別為第一故障檢測(cè)單元和第二故障檢測(cè)單元，第一故障檢測(cè)單元輸出第一故障檢測(cè)結(jié)果，第二故障檢測(cè)單元輸出第二故障檢測(cè)結(jié)果，最終再通過(guò)故障結(jié)果輸出單元對(duì)第一故障檢測(cè)結(jié)果及第二故障檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行處理輸出最終的故障檢測(cè)結(jié)果；
12、第一故障檢測(cè)單元實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的故障檢測(cè)包括：首先通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)單元獲取抽油機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)示功圖并進(jìn)行處理得到抽油機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)功率曲線圖；通過(guò)第一監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)獲取抽油機(jī)的示功圖，并對(duì)抽油機(jī)的示功圖進(jìn)行處理得到第一功率曲線圖，將所有第一功率曲線圖放至第一集合中；通過(guò)第一數(shù)據(jù)單元獲取多個(gè)預(yù)設(shè)故障類型，如油井出砂故障、油井結(jié)蠟故障和氣體影響故障，而每個(gè)預(yù)設(shè)故障類型下又對(duì)應(yīng)多個(gè)具體的子故障，如油井出砂故障包含活塞砂阻、固定凡爾卡死及固定凡爾卡死在凡爾罩上等多個(gè)子故障，且每個(gè)子故障均含有對(duì)應(yīng)的示功圖，對(duì)每個(gè)子故障的示功圖進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的第二功率曲線圖；通過(guò)第二數(shù)據(jù)單元獲取所有第二功率曲線圖并進(jìn)行處理，得到多個(gè)子故障共同影響下的第三功率曲線圖，并將多個(gè)子故障作為單個(gè)第三功率曲線圖的故障集，同時(shí)建立故障集與第三功率曲線圖之間的第一映射關(guān)系；最終將標(biāo)準(zhǔn)功率曲線圖、第一集合、第二集合及第三集合輸入至第一故障檢測(cè)模型中并進(jìn)行訓(xùn)練，利用訓(xùn)練后的第一故障檢測(cè)模型輸出第一故障檢測(cè)結(jié)果。
13、第二故障檢測(cè)單元實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)的故障檢測(cè)包括：通過(guò)第二監(jiān)測(cè)單元實(shí)時(shí)獲取抽油機(jī)的工況參數(shù)，并獲取得到每個(gè)工況參數(shù)的第一變化信息，將所有第一變化信息放至第四集合中；通過(guò)第三數(shù)據(jù)單元獲取抽油機(jī)的故障歷史數(shù)據(jù)，基于抽油機(jī)的故障歷史數(shù)據(jù)，獲取抽油機(jī)在不同故障下的每個(gè)工況參數(shù)的第二變化信息，并建立每個(gè)故障類型與對(duì)應(yīng)工況參數(shù)第二變化信息的第二映射關(guān)系；最終將第四集合及第五集合輸入至第二故障檢測(cè)模型中并進(jìn)行訓(xùn)練，利用訓(xùn)練后的第二故障檢測(cè)模型輸出第二故障檢測(cè)結(jié)果。
14、本方案中的第一故障檢測(cè)單元通過(guò)將抽油機(jī)示功圖的復(fù)雜分析處理轉(zhuǎn)換為抽油機(jī)功率曲線的研究，不僅建立了單個(gè)故障對(duì)應(yīng)抽油機(jī)的第二功率曲線圖，還建立了多個(gè)故障共同影響下對(duì)應(yīng)抽油機(jī)的第三功率曲線圖，再利用實(shí)時(shí)獲取的抽油機(jī)示功圖，得到抽油機(jī)的第一功率曲線圖，最終通過(guò)第一故障檢測(cè)單元對(duì)標(biāo)準(zhǔn)功率曲線圖、第一功率曲線圖、第二功率曲線圖及第三功率曲線圖進(jìn)行處理，輸出第一故障檢測(cè)結(jié)果，不僅保障了抽油機(jī)故障檢測(cè)的時(shí)效性，同時(shí)能夠輸出單個(gè)故障或者多個(gè)故障的檢測(cè)結(jié)果，極大提高了抽油機(jī)故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
15、本方案中的第二故障檢測(cè)單元利用抽油機(jī)的故障歷史數(shù)據(jù)，基于不同故障下，抽油機(jī)的工況參數(shù)變化存在差異這一前提，實(shí)時(shí)獲取抽油機(jī)每個(gè)工況參數(shù)的變化信息，并通過(guò)第二故障檢測(cè)模型輸出第二故障檢測(cè)結(jié)果，提高了抽油機(jī)故障檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
16、作為一種可選的技術(shù)方案，實(shí)時(shí)獲取抽油機(jī)的示功圖并進(jìn)行處理得到第一功率曲線圖包括：
17、所述抽油機(jī)的示功圖以抽油機(jī)桿的沖程為橫坐標(biāo)，抽油機(jī)桿上的載荷為縱坐標(biāo)，曲線封閉區(qū)域面積為抽油機(jī)桿的功率；
18、在所述抽油機(jī)的示功圖中，將所述抽油機(jī)桿的沖程劃分為若干個(gè)相等的區(qū)間，計(jì)算每個(gè)區(qū)間內(nèi)對(duì)應(yīng)曲線封閉區(qū)域的面積得到計(jì)算結(jié)果；
19、基于所述計(jì)算結(jié)果，獲取每個(gè)區(qū)間對(duì)應(yīng)抽油機(jī)桿的功率；
20、對(duì)每個(gè)區(qū)間采用預(yù)設(shè)數(shù)列進(jìn)行數(shù)值命名；
21、以經(jīng)過(guò)數(shù)值命名后的所有區(qū)間為橫坐標(biāo)，每個(gè)區(qū)間對(duì)應(yīng)抽油機(jī)桿的功率為縱坐標(biāo)，構(gòu)建所述第一功率曲線圖。
22、作為一種可選的技術(shù)方案，對(duì)每個(gè)子故障包含的示功圖進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的第二功率曲線圖包括：
23、在所述子故障包含的示功圖中，將所述抽油機(jī)桿的沖程劃分為若干個(gè)相等的區(qū)間本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，實(shí)時(shí)獲取抽油機(jī)的示功圖并進(jìn)行處理得到第一功率曲線圖包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)每個(gè)子故障包含的示功圖進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的第二功率曲線圖包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)預(yù)設(shè)故障類型均包含若干個(gè)子故障具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，獲取多個(gè)子故障共同影響下的第三功率曲線圖包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，采用以下公式計(jì)算所有第二功率曲線圖中對(duì)應(yīng)抽油機(jī)桿的平均功率：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，基于訓(xùn)練后的第一故障檢測(cè)模型，輸出抽油機(jī)的第一故障檢測(cè)結(jié)果包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，基于訓(xùn)練后的第二故障檢測(cè)模型，輸出抽油機(jī)的第二故障檢測(cè)結(jié)果包括：
9.根據(jù)權(quán)利要
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所有預(yù)設(shè)故障類型包括油井出砂故障、油井結(jié)蠟故障、氣體影響故障、漏失故障、稠油故障、供液故障、油井連抽帶噴故障及抽油設(shè)備故障。
...【技術(shù)特征摘要】
1.抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，實(shí)時(shí)獲取抽油機(jī)的示功圖并進(jìn)行處理得到第一功率曲線圖包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，對(duì)每個(gè)子故障包含的示功圖進(jìn)行處理得到對(duì)應(yīng)的第二功率曲線圖包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，每個(gè)預(yù)設(shè)故障類型均包含若干個(gè)子故障具體為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，獲取多個(gè)子故障共同影響下的第三功率曲線圖包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的抽油機(jī)故障智能檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，采用以下公式計(jì)算所有...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃燦林，馮翊嘉，陳豪，揭佳芝，徐德超，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：成都鑫澤機(jī)械有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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