基于电功图的油井动液面监测方法研究

发布时间：2021-10-11 03:45

　　游梁式抽油系统的动液面参数是动态预测油井产量的关键监测数据,也是确定油井合理工作制度和合理沉没度的重要指标。但油井动液面因处于井下几百米甚至上千米的位置,受油藏能力约束和抽油杆上下往复运动影响,实时监测十分困难。针对传统电功图曲线在油井工况监测中电功率的获取受第三方功率分析仪制约,及抽油系统中平衡块对冲程内电机功率波动的减小等因素,而导致的分析方法的精度及可靠性降低的问题,本文提出充分利用电参数获取的优势和可靠性,直接利用抽油电机电压、电流参数分析其三相电功率,基于分布参数的电机模型,考虑铁芯等损耗,获取电机输出电功率,减少二次仪器投入环节,提高功率获取精度。并根据封闭系统能量守恒理论,将冲程周期能量指标引入功图分析中,以提高电功图的分析精度。以此为基础,将改进的电功图法引入油井动液面的在线监测,通过离线仿真模拟试验验证了本方法的可靠性。本文主要研究内容如下:本文详细分析了游梁式抽油机系统工作原理,建立了适用于游梁式抽油机的系统动力学及功率模型;从系统层面分析了系统能量流传递机理,对抽油系统的能耗情况和传输效率进行了研究,分析了电动机（电气）与减速箱、四连杆和抽油杆（机械）耦合过程,为... 

【文章来源】：西安建筑科技大学陕西省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

电机结构VI图

西安建筑科技大学硕士学位论文21图3.2电压结构VI图电机模型主要由电机结构子VI和电压子VI组成，电压子VI通过采集三相电压信号，输出到电机结构子VI模型中。电机结构子VI模型输入为电机结构参数、电机运行参数、和游梁反馈回电机的负载的制动转矩。电机结构参数有：sR、rR—定、转子电阻；sL、rL—定、转子电感；mL—互感；pN—极对数；J—转动惯量等；电机的运行参数为电压子VI模型采集后输出的电压信号；负载的制动转矩即电机输出的机械转矩，也是由游梁结构运行影响反馈的。构建一个仿真系统，主要参数为如下表3.1。表3.1电机主要仿真参数额定电压(U:V)频率(Hz)极对数(np)定子电阻（Rs:）转子电阻（Rr:）3115040.1770.145定子电感（Ls:H）转子电感（Lr:H）互感（Lm:H）转动惯量（JT:2kgmh）0.03450.03450.03311.39电机子VI输出参数为转矩、转速、角速度以及三相电流分别如下图3.3、图3.4、图3.5、图3.6所示。图3.3电机转矩-时间仿真曲线图3.4电机转速-时间仿真曲线

西安建筑科技大学硕士学位论文21图3.2电压结构VI图电机模型主要由电机结构子VI和电压子VI组成，电压子VI通过采集三相电压信号，输出到电机结构子VI模型中。电机结构子VI模型输入为电机结构参数、电机运行参数、和游梁反馈回电机的负载的制动转矩。电机结构参数有：sR、rR—定、转子电阻；sL、rL—定、转子电感；mL—互感；pN—极对数；J—转动惯量等；电机的运行参数为电压子VI模型采集后输出的电压信号；负载的制动转矩即电机输出的机械转矩，也是由游梁结构运行影响反馈的。构建一个仿真系统，主要参数为如下表3.1。表3.1电机主要仿真参数额定电压(U:V)频率(Hz)极对数(np)定子电阻（Rs:）转子电阻（Rr:）3115040.1770.145定子电感（Ls:H）转子电感（Lr:H）互感（Lm:H）转动惯量（JT:2kgmh）0.03450.03450.03311.39电机子VI输出参数为转矩、转速、角速度以及三相电流分别如下图3.3、图3.4、图3.5、图3.6所示。图3.3电机转矩-时间仿真曲线图3.4电机转速-时间仿真曲线


本文编号：3429718