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基于信息融合的油井计产与工况分析技术应用研究

作　者: 孙换春
导　师: 张乃禄
学　校: 西安石油大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 数字化油田信息融合油井计产工况分析示功图
分类号: TE938.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着数字化油田的实施与推广，油田生产的管理方式逐步实现了数字化、可视化、网络化以及智能化，在生产运行方面实施实时、动态和信息化监控，实现了油田生产与开发的精细化和标准化管理。结合数字化油田建设与试验研究项目，本文重点研究了基于信息融合的油井计产与工况分析应用技术，对油田优化工艺流程和生产组织结构，建立综合管理信息平台，提高生产管理效率具有重要意义。本文根据油井计产与工况分析系统的要求与特点，从信息融合的基础理论出发设计了系统的层次结构、逻辑结构和功能结构，构建了油井计产与工况分析信息融合体系结构。结合油井的生产过程及油井相关生产参数，分析了油井计产与工况分析的理论基础及计算方法，用模式识别算法对泵示功图计算，可得出油井的产液量和工作状况。根据数字化油田的实施要求，以油井实时光杆示功图数据获取为目的，实现了油井计产与工况分析的硬件设计。结合系统的理论知识及框架结构，确立了油井计产与工况分析软件的结构和功能，并对已建立的模型、相关计算方法进行程序化，进而得到油井计产与工况分析软件。运用基于信息融合的油井计产与工况分析系统对延长油田定边采油厂数字化示范区的生产油井进行批量分析计算，应用效果良好，能够为油田生产管理实时提供油井的产液能力和工作状况分析，达到了数字化油田发展的应用要求。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章绪论  9-16
  1.1 选题背景  9-10
    1.1.1 课题研究意义  9
    1.1.2 课题研究目的  9-10
    1.1.3 课题研究内容  10
    1.1.4 课题来源  10
  1.2 国内外现状及进展  10-13
    1.2.1 国外研究现状  10-11
    1.2.2 国内研究现状  11-13
  1.3 信息融合故障诊断  13-14
  1.4 本文所做的工作  14-16
第二章油井计产与工况分析理论基础  16-30
  2.1 有杆泵油井抽油原理  16-18
  2.2 示功图分析  18-20
    2.2.1 弹性静载荷下的理论示功图  18-19
    2.2.2 考虑惯性动载荷、弹性影响时的理论示功图  19-20
  2.3 油井计产与工况分析主要影响因素  20-28
    2.3.1 油井工况分析  20-24
    2.3.2 油井计产  24-28
  2.4 本章小结  28-30
第三章油井计产与工况分析系统设计  30-44
  3.1 信息融合处理过程  30-32
    3.1.1 信息融合处理的框架  30-31
    3.1.2 典型的融合处理过程  31-32
  3.2 信息融合系统模型  32-34
    3.2.1 情报环  32
    3.2.2 JDL 模型  32-33
    3.2.3 Dasarathy 模型  33
    3.2.4 混合模型  33-34
  3.3 信息融合方法  34-35
    3.3.1 加权平均法  34
    3.3.2 卡尔曼滤波法  34
    3.3.3 概率论方法  34
    3.3.4 推理网络方法  34-35
    3.3.5 神经网络方法  35
  3.4 油井工况故障诊断  35-39
    3.4.1 数据获取和预处理  36
    3.4.2 特征提取与选择  36
    3.4.3 判别分析  36-39
  3.5 融合系统设计  39-42
    3.5.1 系统的层次结构  39-40
    3.5.2 系统的逻辑结构  40-41
    3.5.3 系统功能设计  41-42
    3.5.4 体系结构  42
  3.6 本章小结  42-44
第四章油井计产与工况分析系统硬件实现  44-52
  4.1 油井无线示功图模块设计  44-48
    4.1.1 光杆载荷测量  46-47
    4.1.2 光杆位移测量  47-48
  4.2 RTU(远程测控终端)  48
  4.3 无线传输网络  48-51
    4.3.1 无线网桥  49-50
    4.3.2 无线网桥应用  50-51
  4.4 监控中心配置  51
  4.5 本章小结  51-52
第五章油井计产与工况分析信息融合软件设计  52-68
  5.1 软件结构  52-54
  5.2 软件主要功能  54
  5.3 数据处理模块  54-59
    5.3.1 泵示功图几何特征  55-57
    5.3.2 分类器的设计  57-59
  5.4 软件程序流程图  59-63
  5.5 人机界面  63-67
  5.6 本章小结  67-68
第六章系统运行与应用分析  68-77
  6.1 示范区油井基础数据  68-70
    6.1.1 直井基础数据  68-69
    6.1.2 定向井数据  69-70
  6.2 示范区油井计算分析结果  70-74
    6.2.1 计产结果分析  70
    6.2.2 工况影响分析  70-74
  6.3 系统运行分析  74-75
    6.3.1 硬件影响  74
    6.3.2 基础参数错误导致的计产误差  74-75
    6.3.3 油井工况的影响  75
    6.3.4 人为误差  75
  6.4 应用与管理注意事项  75
  6.5 本章小结  75-77
第七章总结与展望  77-79
  7.1 本文总结  77
  7.2 本文创新点  77
  7.3 展望  77-79
致谢  79-80
参考文献  80-83
附录攻读硕士期间所发表的论文  83-84
详细摘要  84-95

基于信息融合的油井计产与工况分析技术应用研究

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