基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法技术

本发明专利技术提出了一种基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法，包括：井口控制器RTU根据冲程周期定间隔采集N点集载荷位移原始数据，对原始数据以下死点重组示功图数据(S

【技术实现步骤摘要】
基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法
本专利技术涉及测量
，特别涉及一种基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法。
技术介绍
传统的平滑方法采集位移数据方法，难以满足大干扰抽油机环境下对功图数据准确性的要求，会产生很多无效的示功图数据，影响大数据对井口状况的判定和井口采油量的计算，所以需要提高功图数据采集的有效率。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法。为了实现上述目的，本专利技术的实施例提供一种基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法，包括如下步骤：步骤S1，井口控制器RTU根据冲程周期定间隔采集N点集载荷位移原始数据，对原始数据以下死点重组示功图数据(Si,Fi)；其中{i|i∈1,2,3,…,N}，Si表示第i点的位移值，Fi表示第i点的载荷值；步骤S2，对步骤S1重组的位移数据点进行数据增强，扩大到(1+k)N个点数据集Snew；步骤S3，对步骤S2的数据进行n次多项式拟合，计算多项式系数a0，a1…an，得出Y(xi)多项式函数；步骤S4，对步骤S3得到的函数进行xi代入计算，得出新位移数据集步骤S5，利用步骤S4的并去掉增强的数据，结合Fi，组成新的N点示功图数据进一步，在所述步骤S1中，取N点范围200～250点，同时以Si最低点重组功图数据。进一步，在所述步骤S2中，对数据点首尾各增强kN/2，记为新位移数据集Snew，其中增加方式如下：进一步，在所述步骤S3中，采用四次及以上多项式，基于最小二乘法拟合，其中，对于数据集Snew，以xi为自变量，为因变量，其中采用最小二乘法进行n次多项式拟合，m为为缩放系数。进一步，在所述步骤S4中，对采样点缩放代入计算，其中，令其中i＝1,2,3,…,(1+k)N分别代入函数Y(xi)＝a0+a1xi+a2xi2+…+a6xi6得到位移数据集进一步，用于控制器或仪表采集模拟量位移的方法。根据本专利技术实施例的基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法，利用四次或以上多项式通过最小二乘拟合抽油机位移关于时间的曲线，依据实际嵌入式平台的性能进行直接拟合或分段拟合。基于拟合的位移曲线再与测量的载荷值组合生成新的示功图。本专利技术相比传统的平滑方法效果更好，可有效保证在上下各冲程位移的单调性，极大提高油田井口控制器RTU或仪表采集示功图的有效率。本专利技术通过多项式曲线拟合的方法，该方法简单高效，很好的提高了采集位移数据的稳定性和准确性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法的流程图；图2为为原始示功图；图3为根据本专利技术实施例的的拟合数据与原始数据对比图；图4为根据本专利技术实施例的的拟合位移数据与原始数据对比图；图5为根据本专利技术实施例的的优化示功图数据与原始示功图对比图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术提出一种基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法，作为一种抽油机示功图的优化方法，通过对传感器采集的油杆原始位移数据曲线进行最小二乘多项式拟合，优化示功图位移曲线。如图1所示，本专利技术实施例的基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法，包括如下步骤：步骤S1，井口控制器RTU根据冲程周期定间隔采集N点集载荷位移原始数据，对原始数据以下死点重组示功图数据(Si,Fi)；其中{i|i∈1,2,3,…,N}，Si表示第i点的位移值，Fi表示第i点的载荷值。在本专利技术的实施例中，取N点范围200～250点，同时以Si最低点重组功图数据。具体的，根据冲程周期，在此期间内定间隔采集载荷、位移N点数据。然后依据位移最小点，重组示功图数据形成数据集(Si,Fi)，其中{i|i∈1,2,3,…,N}，Si表示第i点的位移值，Fi表示第i点的载荷值。Si在i为1时，表示此时抽油机处于下死点，随着i增大，Si逐渐增大到上死点位移值，随后i增大，Si逐渐减小，在i＝N时，位移重新到达最小值。步骤S2，对步骤S1重组的位移数据点进行数据增强，扩大到(1+k)N个点数据集Snew。具体的，对原始数据增强，包括：对示功图的位移Si进行数据增强。增加位移数据Si的总点数至N+＝(1+k)N，记为新位移数据集Snew，其中增加方式如下：步骤S3，对步骤S2的数据进行n次多项式拟合，计算多项式系数a0，a1…an，得出Y(xi)多项式函数。具体的，采用四次及以上多项式，基于最小二乘法拟合，其中，对于数据集Snew，以xi为自变量，为因变量，其中采用最小二乘法进行n次多项式拟合，m为为缩放系数。以6次多项式为例，得到多项式函数Y(xi)＝a0+a1xi+a2xi2+…+a6xi6。计算系数a0，a1…a6公式如下：其中，N+表示步骤S2增强后的数据集Snew点数。步骤S4，对步骤S3得到的函数进行xi代入计算，得出新位移数据集具体的，在步骤S4中，对采样点缩放代入计算，其中，令其中i＝1,2,3,…,(1+k)N分别代入函数Y(xi)＝a0+a1xi+a2xi2+…+a6xi6得到位移数据集步骤S5，生成新示功图，利用步骤S4的并去掉增强的数据，再结合Fi，组成新的N点示功图数据本专利技术实施例的基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法，用于控制器或仪表采集模拟量位移的方法，对于每个需要的内容设置的经过内容进行统一的规范。下面结合具体的实施例对本专利技术的基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法进行说明。1)示功图原始数据如图2所示。图2中，示功图位移点数为200点。2)设k＝0.25，得到扩充后的新数据集，数据集长度为250。3)设m为100，以{x|x＝0.01,0.02,0.03,...,2.5}为自变量，以数据集Snew为因变量进行最小二乘法6次多项式拟合，得到拟合函数Y(xi)，多项式方程系数为a0＝33.2618，a1＝-245.1826，a2＝277.5295，a3＝1202.06，a4＝-1618.9906，a5＝672.5756，a6＝-91.4594。以{x|x＝0.01,0.02,0.03,...,2.5}代入Y(xi)＝a0+a1xi+a2xi2+…+a6xi6得到位移数据集如图3所示。其中，曲线A为数据集Snew；曲线B为位移数据集4)从中，去掉增强部分数据，取第26点开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤S1，井口控制器RTU根据冲程周期定间隔采集N点集载荷位移原始数据，对原始数据以下死点重组示功图数据(S

【技术特征摘要】
1.一种基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，井口控制器RTU根据冲程周期定间隔采集N点集载荷位移原始数据，对原始数据以下死点重组示功图数据(Si,Fi)；其中{i|i∈1,2,3,…,N}，Si表示第i点的位移值，Fi表示第i点的载荷值；
步骤S2，对步骤S1重组的位移数据点进行数据增强，扩大到(1+k)N个点数据集Snew；
步骤S3，对步骤S2的数据进行n次多项式拟合，计算多项式系数a0，a1…an，得出Y(xi)多项式函数；
步骤S4，对步骤S3得到的函数进行xi代入计算，得出新位移数据集
步骤S5，利用步骤S4的并去掉增强的数据，结合Fi，组成新的N点示功图数据


2.如权利要求1所述的基于多项式拟合的抽油机示功图采集方法，其特征在于，在所述步骤S1中，取N点范围200～250点，同时以Si最低点重组功图数据。


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【专利技术属性】
技术研发人员：李广勇，陈正刚，张春银，杨万应，姚文广，胡艳萍，
申请(专利权)人：南大傲拓科技江苏股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32