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学兔兔 第6期 (总第 187期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO．6 2Ol4年 12月 MECHANICAL ENGINEERING AUT0MAT10N Dec． 文章编号：1672—6413(2014)06—0171—02 煤层气井抽油机工况智能预测系统开发 陈 慧 (北京中煤矿 山工程有限公司，北京 100013) 摘要 ：抽油机工况智能预测系统采用人模式识别技术，根据示功 图样本库来对采集到的抽油机示功 图进行分 类 ，以此来判断抽油机 的工况 。实现 了软件 自动诊断工况，同时达到了提前预警的 目的。 关键词：抽油机井；人工智能；示功图；预测系统 中图分类号：TP273zTE933 ．1 文献标识码 ：A ’ 0 引言 以将井示功图转换为泵示功图(如图 1所示)，这部分 随着采油技术 自动化的快速发展 ，我 国部分油 田 的计算需要提供抽油机的杆级数等参数。 已经实现了抽油机井远程监测 ，可以实时获得大量的 油井生产数据。相 比而言，煤层气井开采 自动化，实现 抽气机井的远程监测和实时管理是当前抽油机采气迫 Z 切需要解决的一个重大问题。传统的工况诊断方法已 ＼ 枢 经不能满足现场 的应用需求 ，本文采用人模式识别技 辎 术，研究抽油机工况的智能预测系统，根据示功图样本 库对采集到的抽油机示功图进行 比对和解释，以此来 判断抽油机的工况。 位移 ／m 1 智能诊断煤层气井工况方法 图 1 井示功 图转换为泵示功图 要实现煤层气井 的智能诊断，首先应建立示功 图 1．2 原始示功图的分析和解释 样本库 ，将具有代表意义 的示功图诊断和解释进行汇 1．2．1 原始示功图的预处理 总总结，确定为分析样本 ；其次需要对采集到的抽油机 得到泵示功图后进行如下预处理形成泵示功图灰 示功图进行提取并建立模型，然后根据示功图样本库 度矩阵图：①将泵示功图标准化 ，置于 2×1的矩形 中； 中的相关信息对示功图进行分析和解释 ；最后将识别 ②将标准化的泵示功图放到 1O×2O的网格 中，网眼 结果结合工况智能预测系统软件实现工况 的 自动诊 初始化为 “0”；③将泵示功图边界穿越的网眼灰度均赋 断，以达到对实际工程状况的检测 。 “1”；④按等高线的方式对网眼赋值，在边界内部，每远 1．1 抽油机示功图的提取与模型的建立 离边界一格其灰度值增加一级；在边界外部，每远离边 针对采集到的抽油机示功 图，将灰色系统理论与 界一格其灰度值减少一级。 模式识别技术相结合，提取示功图归一化无因次灰度 经预处理后形成的泵示功图灰度矩阵如图2所示。 统计特征：灰度均值 、灰度方差、灰度偏度、灰度峰度 、 1．2．2 灰度矩阵图的模糊识别 灰度能量、灰度熵的值，以此构成分类特征向量，建立 得到泵示功图灰度矩阵图后做如下假设和分析 ： 以灰关联分析代替距离分类器的改进模型，提高诊断 假设泵示功图的灰度矩阵为 G(，K)(J，K 为 自然 的准确率，实现抽油机故障的自动鉴别和诊断，并在软 数)，矩阵中元素为 g (1≤ ≤J，1≤k≤K)，