基于多源信息特征融合的抽油井动液面集成软测量建模

针对传统抽油井动液面(DLL)检测只能依靠人工操作回声仪测试,无法实时在线检测的问题,提出基于多源信息特征融合的抽油井动液面集成软测量新方法。采用快速傅里叶变换(FFT)将抽油机悬点载荷及振动时域信号转换成频域信号;采用核主元分析(KPCA)提取悬点载荷及振动频谱和电功率、井口油、套压时域信号非线性特征;利用改进的模糊交互式自组织数据分析聚类(ISODATA)和高斯过程回归(GPR)融合时频信息特征,建立多个动态子模型;利用权重优化证据理论(D-S)构造的概率分配函数作为权值因子,对子模型输出进行集成以得到最终的DLL预测值。油田现场应用证明了该方法的有效性。     

抽油机井动液面计算方法的研究与应用

抽油机井在抽油过程中的工况复杂多变,动液面数据是判断油井生产是否健康的关键参数。在实际应用中,传统的动液面测量方法误差大,连续测量设备成本偏高。为研究油井动液面的连续测量方法,本文在泵功图的基础上,分析抽油机悬点的运动规律,确定悬点加速度为零处的悬点载荷,建立动液面计算模型,并通过现场实测数据,对计算模型进行了验证及误差对比分析。研究结果表明,所用的动液面计算方法与实测动液面深度的相对误差最大为6.52%,最小为0.14%,平均相对误差为2.67%。与其他计算方法相比,所建立的计算模型的精度较高,有效降低了动液面连续测量成本,有利于油田自动化生产管理。     

基于在线动态高斯过程回归抽油井动液面软测量建模

实践中, 抽油井动液面都是使用回声仪测试的, 无法实时在线检测。而基于示功图分析的动液面实时在线检测方法存在计算精度不高的缺陷。考虑到数据驱动软测量建模方法存在随时间推移出现的模型老化现象, 采用一种增量学习动态高斯过程回归(IDGPR)软测量建模方法, 实现对抽油井动液面深度的实时在线检测。首先建立基本动态高斯过程回归软测量模型, 在模型投入现场运行后, 通过一种增量学习算法对模型进行在线更新, 使其不断适应油井工况变化, 自适应获得更加准确的软测量模型。现场应用表明, 该软测量模型具有较高的预测精度和较好的泛化能力, 可以满足工程应用要求。     

基于动液面的间抽控制系统

合理的间抽周期是油井生产产量的重要保证.油井的液面高度对抽油机的能耗和效率有着很大的影响.对油井的液面高度进行实时监测,对液面高度值进行灰色GM(1,1)模型建模,从而达到每口井的合理间抽周期.该系统以STM32F205VCT6嵌入式系统为核心,软件开发采用了RT-thread操作系统,通过4G网络模块将液面监测高度值...     

基于LMBP算法的油田用抽油杆悬点载荷预测

利用大庆油田所测抽油杆悬点载荷数据库数据,采用改进的LMBP神经网络算法建立了抽油杆悬点载荷与抽油杆冲程、抽油杆冲次、抽油杆直径、抽油泵直径、沉没度、泵挂深度和油井含水率7个影响因素的预测模型,通过模型的训练,获得了较高的训练精度,说明用该方法预测抽油杆的悬点载荷是可行的.     

抽油井折算地层压力方法及应用

录取地层压力是油田开发过程中的一项重要工作。液面折算压力,可以充分利用日常所测动液面、静液面,运用试井基本原理,通过科学合理的计算方法,求出抽油井的流动压力和静压力,确定油井合理的生产压差、采油指数,为编制油藏产能建设方案和调整方案提供依据。本文综述了近年来抽油井利用液面折算地层压力的原理、计算方法及应用前景。     

用示功图计算动液面深度的研究方法

随着油田开发的不断深入,对动液面资料的要求更高,动液面资料作为直接反映油井供液能力,确定抽油泵的沉没深度,制定合理的油井工作制度的一个重要参数,它的准确与否对评价油井产能、分析能量衰减异常、油井挖潜增效措施的开展有着十分重要的意义。目前动液面计算方法采用传统的油井管柱接箍计算声速,存在以下弊端:计算动液面结果产生较大的误差。油井动液面是进行机采井设计的重要依据,目前所采用的动液面测试仪器由于受油井套管环空内死油环、井下狗腿等因素的影响,造成测试分析结果与实际液面情况不符,因为液面对于功图形状及载荷影响明显,因此试图通过功图数据确定一个相对准确的动液面数据,并用于实际生产。     

抽油机井动液面资料录取方法的探索与应用

<正>1立项背景为掌握抽油井生产动态及判断井下设备的工作状况,测试动液面是生产现场经常而必要的一项工作。现场上应用过程中,由于受设备、环境及人力资源因素限制,存在液面测试率低、测试成功率低、准确程度不高及安全隐患多等诸多问题。一是液面测试操作繁琐,安全隐患多,测试率较低;二是环形空间狭窄(掺油井套管结蜡或小套管井)及液面偏深,声波衰减幅度大,测试成功率低;三是音速指标影响因素多且变化幅度大,采用同一音速计算,液面准确程度低。种种因素致使液面资料测试率、准确率偏低,难以满足现场生产需要。     

连续监测液面确定合理间抽周期

油井动液面监测在油田开发、生产中有着广泛的应用。无论是采油、试油还是修井作业,油井动液面的监测都是一项重要的工作。同时,利用连续动态液面监测对油井内动液面的准确测量,在为低沉没度井、间抽井改变工作参数及工作制度提供准确依据,找到符合液面恢复的最佳时间点,合理确定机采井参数和运行时间,减少因为供液问题造成机采设备的损耗,提高机采井运行效率,有效提高采收率及抽油泵的使用寿命等方面都具有重要意义。     

小波去噪在油井动液面检测中的应用

为了检测油井动液面深度,采用FFT方法对动液面信号进行频谱分析,根据其结果设计滤波器,得到较平滑的动液面波。为了进一步提高检测效果与精度,引入小波去噪方法对动液面信号处理,分别采用软阈值与硬阈值方法对其进行降噪处理,并与FFT方法对比,通过SNR和RMSE的定量分析表明,小波去噪方法在SNR和RMSE方面都优于FFT方法,具有更好的降噪效果。     

Selective ensemble modeling based on nonlinear frequency spectral feature extraction for predicting load parameter in ball mills

Strong mechanical vibration and acoustical signals of grinding process contain useful information related to load parameters in ball mills. It is a challenge to extract latent features and construct soft sensor model with high dimensional frequency spectra of these signals. This paper aims to develop a selective ensemble modeling approach based on nonlinear latent frequency spectral feature extraction for accurate measurement of material to ball volumeratio. Latent features are first extracted fromdifferent vibrations and acoustic spectral segments by kernel partial least squares. Algorithms of bootstrap and least squares support vector machines are employed to produce candidate sub-models using these latent features as inputs. Ensemble sub-models are selected based on genetic algorithm optimization toolbox. Partial least squares regression is used to combine these sub-models to eliminate collinearity among their prediction outputs. Results indicate that the proposedmodeling approach has better prediction performance than previous ones.     

基于动态过程划分的熔融指数软测量建模

牌号切换过程是聚合反应过程节能降耗的关键环节,已有的模型往往因为质量样本较少而弱化甚至避开这一过程。因此,在之前专门针对牌号切换过程提出的三阶段分解方法的基础上,进一步面向整个生产过程,针对聚丙烯反应过程存在的同一牌号的稳定生产过程以及不同牌号间的切换过程具有不同动态过程的特性,按照不同的生产模式和生产牌号划分不同动态过程的样本,采用多模型的方法在各自的样本集上建立子模型,有针对性地把握相应的动态变化规律。为了实现多个子模型之间的切换,进一步基于反应条件和反应结果估计值构建了综合判断模型。最后,通过实际数据验证,三阶段多模型相对Kim多模型、单一模型来说,具有更好的预测结果。     

Can low frequency accelerometry replace pressure measurements for monitoring gas-solid fluidized beds?

This paper is addressed to introduce a methodology based on low frequency accelerometry that can be used for gas-solid fluidized bed monitoring, and for dynamic diagnosis purposes. The proposed methodology consists on extracting the low frequency information encoded within an accelerometry signal, by means of the Hilbert transform method. The time and the frequency domain analysis show how this low frequency information is directly related to the conventional pressure fluctuation measurements, providing useful information on bulk and bubble dynamics. The cross-correlation and the coherence function analysis between the pressure and the envelope process of the measured accelerometer signals “E”, exhibit values approaching unity for frequencies ranging between 2 and 4 Hz. This reveals that pressure signals and accelerometry envelope are related processes. The results from the Coherent Output Power, COP, and the Incoherent Output Power, IOP, analysis confirms that both pressure and envelope time series exhibit the same global and local features open the possibility of using low frequency accelerometers instead of conventional pressure transducers for monitoring and for dynamic diagnosis purposes.     

旋风分离器内气相旋转流动态特性分析与表征

旋风分离器内的气相旋转流具有很强的动态特性,表现为流场瞬时参数随时间波动变化。为了对旋风分离器内气相旋转流动态特性进行表征,本文基于热线/热膜风速仪（HWFA）和动态压力传感器测量的旋风分离器内瞬时切向速度和瞬时压力,从时域和频域两个方面进行了分析。结果表明,旋风分离器内瞬时切向速度信号时域上的波形分布与旋转流的摆动存在联系,时域上的标准偏差可以直观地表征旋风分离器内旋转流的波动强度;频域的主频和功率谱密度（PSD）可以表征旋转流动态参数波动的准周期行为、传递行为和强度衰减特征,也是旋转流摆动行为及其影响范围的反映。基于瞬时切向速度和瞬时压力的时域和频域分析能较好地反映旋转流流场的波动特点,均可用于表征旋风分离器内气相旋转流的动态特性。     

气液两相流中压力波动信号的混沌分析

对气液两相垂直向上并流中压力波动信号的混沌分析表明：外界噪声的干扰不可避免地会进入压力波动信号,从相空间内的吸引子图可明显地观察到噪声的存在,实验中采取多种手段,尽可能地把噪声的干扰降到最低极限,为提取反映系统特征的有效信息作前期准备。将预处理过的数据进行混沌分析得到,气液两相流的压力波动信号特征由两部分组成,低频部分（大气泡的运动或大尺度气液波动）和高频部分（如液体脉动、界面湍动等）。并且对应于不同操作条件下的流动体系,相关分维和Ｋｏｌｍ ｏｇｏｒｏｖ 熵均有较大变化,由此可区分流型。研究表明,对压力波动信号的混沌分析有助于深入理解系统的动力学特征。     

自由液面处双悬停气泡破裂声特性研究

通过流场-声场同步测试实验,观测自由液面处双悬停气泡几近同时破裂,引起液面波动的瞬态流动行为与声学特性。利用短时傅里叶变换提取了声音信号的时-频谱图,同步分析了气泡破裂过程图像和声压图谱。结果表明,双悬停气泡相继破裂,气泡Ⅰ射流形成和气泡Ⅱ体积急剧收缩的时刻重叠,存在高于单气泡破裂0.5 Pa的声压激增现象,该声压峰值均大于单气泡破裂、体积急剧收缩、射流引起的声压幅值。双悬停气泡破裂引起的液面波动相向传播重叠时刻,也存在明显的声压峰值。其中,气泡Ⅰ射流形成和气泡Ⅱ体积急剧收缩重叠时刻的声信号中心频率约为1078 Hz;双悬停气泡破裂引起的液面振动波叠加时刻具有两个频域峰值,中心频率分别为1242 Hz和2063 Hz。     

地震激励下的储罐动压力理论分析

概述了储罐在抗震设计问题上已经取得的研究成果和方法。继此研究成果之后,对同时受到水平和竖直地震激励作用下的储罐动压力进行理论分析。即假定储罐内的液体为无粘、无旋、不可压缩的理想液体,在给定的边界条件下求解拉普拉斯方程,并使得罐壁压力满足线性贝努力方程。分别考虑储罐惯性力、罐液藕连振动产生的脉冲压力以及液面晃动产生的对流压力等各部分产生的压力,最后由叠加原理得到储罐动压力的解析表达式。     

自适应软测量方法在动液面预测中的研究与应用

针对传统人工检测方法在测量动液面时存在精度低、实时性差等问题,采用软测量技术来完成对动液面的测量工作.根据对现场数据特性的分析,提出采用经验模态分解和基于黑洞的最小二乘支持向量机预测相结合的算法来实现动液面软测量建模;通过构建模型性能评价模块,动态更新模型,解决在油田生产过程中,静态模型不能完全反映生产工况导致模型失效的问题,提高算法的自适应能力及预测量精度.最后通过对油田生产现场监测数据进行实验验证,结果表明,该方法对油田动液面测量精度高,对生产波动的自适应能力强,满足油田现场测试使用要求,提高油田生产自动化程度.     

塑料动态注射充模过程工艺参数的优化研究

运用了Taguchi方法研究了PP动态注射成型工艺参数对制品性能的影响。研究结果表明，在注射速度、保压压力、振动频率与振幅这四个工艺参数中，在所设定的工艺范围内，对制品性能影响比较明显的是振动频率与振幅。PP试样的冲击强度随振动频率改变而改变，且在10Hz左右存在一个最佳状态，冲击强度可以增加42％。拉伸性能随着振幅的增加基本上呈上升的趋势，极限拉伸应力最大增加8％，弹性模量最大可增加18．7％。在优化的振动工艺参数下，即在1～5Hz的频率段振幅对制品的拉伸性能的影响较之明显，在7～15Hz的频率段振动频率对制品的冲击性能的影响较显著。