【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油气田排水采气，具体涉及一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法。
技术介绍
1、柱塞气举是一种高效的排水采气技术，它在井筒中投放柱塞工具，形成机械封隔，减少液体滑脱和气体上窜，并利用气井自身能量，推动柱塞在井筒内往复运动，排出积液，具有适用范围广、自动化程度高、投入产出比高、绿色环保等优点,适用于致密气田区域面积广、井多、人少的开发现状。随着技术的推广，应用问题也逐渐显现，主要表现为对人工依赖程度较高，井场配套设备老化、井内异物冲蚀堵塞等情况不可避免，导致出现控制阀门损坏、传感器故障、网络掉线等问题，需人工判识后解决，年分析工作量二十余万次。
2、柱塞气举运行故障识别通常是根据人的经验，是借助大数据分析和人工智能技术，对柱塞气举系统相关的生产数据，如“开关井状态”、“柱塞状态”、“套压”、“油压”及其构造指标等进行趋势分析；通过人工经验分析生产数据进行故障识别，容易造成识别不准确，识别效率过低的问题。
技术实现思路
1、为了克服现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，以解决对柱塞气举故障数据识别时，识别效率过低，准确性较差的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：
3、本专利技术提供一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，包括：
4、获取柱塞气举系统相关的生产数据；
5、根据获取的柱塞气举系统相关的生产数据，通过趋势算法对单参数进
6、输出异常工况结果。
7、进一步的，所述获取柱塞气举系统相关的生产数据包括：
8、获取开关井状态数据、柱塞状态数据、油压数据、套压数据和油套压差数据。
9、进一步的，所述对单参数进行异常工况识别，识别对象包括：开关井状态、柱塞状态、油压状态、套压状态和油套压差。
10、进一步的，所述趋势算法包括：趋势指数计算、3σ极值识别、恒值识别和参数整体上升下降趋势判定函数。
11、进一步的，所述趋势指数计算为：
12、
13、其中，fm(x,y)为趋势指数，x为油压、套压，y为时间，n为自然数；
14、所述3σ极值识别为：
15、
16、
17、
18、其中，pmin为最小压力，pmax为最大压力，δ为固定值，fl(x)为计算出的离群点，1为超过正常范围，0为正常范围；
19、所述恒值识别为：
20、
21、其中，xmax为油压、套压最大值，xmin为油压、套压最小值，j为判别阈值，ys1为恒值识别结果，1为油压差或套压差为恒值，2为最大与最小油压差或套压差小于j；
22、参数整体上升下降趋势判定函数为：
23、
24、
25、其中，xs为油压、套压的斜率，ys2为参数整体上升下降趋势判定结果，0为状态正常，1为异常上升，2为异常下降，a为判别阈值。
26、进一步的，所述开关井状态包括：开关井正常、开关井数据缺失和开关井时间过短；
27、开关井正常指开关井周期正常；
28、开关井数据缺失指开关井没有状态数据；
29、开关井时间过短指开井时长小于10分钟。
30、进一步的，所述柱塞状态包括：柱塞正常、柱塞长期在井底、柱塞长期在井口、柱塞与开关井不匹配；
31、柱塞正常指柱塞运行状态正常；
32、柱塞长期在井底指显示柱塞未到达；
33、柱塞长期在井口指柱塞状态一直处于到达状态；
34、柱塞与开关井不匹配是指柱塞举升过程不符，开井时柱塞不在显示到达状态，关井时柱塞没在井底。
35、进一步的，所述油压状态包括：油压状态正常、油压通信故障、油压异常恒值、油压近似恒值、油压异常上升、油压异常下降和油压超过正常范围；
36、油压状态正常是指油压状态符合柱塞运行正常状态；
37、油压通信故障是指因通信问题引起的油压故障；
38、油压异常恒值是指油压是恒定的值；
39、油压近似恒值是指分段恒值小于0.7；
40、油压异常上升是指油压周期均值的斜率均值上升大于0.07；
41、油压异常下降是指油压周期均值的斜率均值下降大于0.05；
42、油压超过正常范围指油压超过气井正常油压范围，3σ极值识别为1。
43、进一步的，所述套压状态包括：套压状态正常、套压通信故障、套压异常恒值、套压近似恒值、套压异常上升、套压异常下降和超过正常范围；
44、套压状态正常是指套压状态符合柱塞运行正常状态；
45、套压通信故障是指因通信问题引起的套压故障；
46、套压异常恒值是指套压是恒定的值；
47、套压近似恒值是指分段恒值小于0.7；
48、套压异常上升是指套压周期均值的斜率均值上升大于0.07；
49、套压异常上升是指套压周期均值的斜率均值下降大于0.05；
50、套压超过正常范围指套压超过气井正常套压范围，3σ极值识别为1。
51、进一步的，所述油套压差包括：油套压差正常、油套压差异常错位、油套压差过大和油套压差超大；
52、油套压差正常是指油套压小于3mpa；
53、油套压差异常错位是指油套压差为负值；
54、油套压差过大是指油套压差大于3mpa，小于等于5mpa；
55、油套压差超大是指油套压差大于5mpa。
56、本专利技术至少具有以下有益效果：
57、本专利技术通过获取柱塞气举系统相关的生产数据，根据获取的柱塞气举系统相关的生产数据，通过趋势算法对单参数进行异常工况识别，输出异常工况结果；对一口井的长期运行形态或故障的若干个单参数进行实时的数据采集，对数据进行趋势算法的计算，获得对应的异常工况结果，解决了对柱塞气举故障数据识别时，识别效率过低，准确性较差的问题。
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1.一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述获取柱塞气举系统相关的生产数据包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述对单参数进行异常工况识别，识别对象包括：开关井状态、柱塞状态、油压状态、套压状态和油套压差。
4.根据权利要求3所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述趋势算法包括：趋势指数计算、3σ极值识别、恒值识别和参数整体上升下降趋势判定函数。
5.根据权利要求4所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述趋势指数计算为：
6.根据权利要求5所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述开关井状态包括：开关井正常、开关井数据缺失和开关井时间过短；
7.根据权利要求5所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述柱塞状态包括：柱塞正常、柱塞长期在井底、
8.根据权利要求5所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述油压状态包括：油压状态正常、油压通信故障、油压异常恒值、油压近似恒值、油压异常上升、油压异常下降和油压超过正常范围；
9.根据权利要求5所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述套压状态包括：套压状态正常、套压通信故障、套压异常恒值、套压近似恒值、套压异常上升、套压异常下降和超过正常范围；
10.根据权利要求5所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述油套压差包括：油套压差正常、油套压差异常错位、油套压差过大和油套压差超大；
...【技术特征摘要】
1.一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述获取柱塞气举系统相关的生产数据包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述对单参数进行异常工况识别，识别对象包括：开关井状态、柱塞状态、油压状态、套压状态和油套压差。
4.根据权利要求3所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述趋势算法包括：趋势指数计算、3σ极值识别、恒值识别和参数整体上升下降趋势判定函数。
5.根据权利要求4所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述趋势指数计算为：
6.根据权利要求5所述的一种基于单参数分析的柱塞气举异常工况识别方法，其特征在于，所述开关井状态包括：开关井正...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚聪，李旭日，田伟，贾友亮，宋洁，李耀德，惠艳妮，王亦璇，龚航飞，李彦彬，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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