泵示功图的识别和判断方法及其系统技术方案

公开了一种泵示功图的识别和判断方法及其系统，所述方法包括：对泵示功图进行预处理，提取泵示功图信息；根据所述泵示功图信息对泵示功图进行归一化处理；对归一化处理后的泵示功图进行多边形逼近处理；利用矢量特征法对多边形逼近处理后的泵示功图中的故障进行识别。所述系统包括泵示功图预处理模块、归一化处理模块、多边形逼近处理模块及故障识别模块。根据本发明专利技术提供的泵示功图的识别和判断方法及其系统不仅能提高深井泵示功图识别准确率，而且对油井工况判断精确。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油田采油
，特别涉及一种泵示功图的识别和判断方法及其系统。
技术介绍
抽油机井井下泵示功图是诊断抽油系统工作状态的依据，国内外现有油井诊断系统大部分采用这一依据。诊断的关键是井下泵示功图识别的准确性，识别越精确，诊断结论越正确。功图识别的关键在于如何提取其最具代表性的特征。目前，泵示功图特征的提取， 大多采用的是专家相面法、面积法、模板匹配法网格法、矢量法等。这些方法注重提取泵示功图的特征，如几何、形状、力学等特征，普遍存在特征参数偏多的不足。所使用的判别器多为距离分类器，这类分类器实质是满足一定条件的特殊贝叶斯分类器，要求各特征分量线性无关、各特征分量的方差相同、类条件概率密度函数为正态分布。虽然，分类器在某种意义上是最优分类器，但针对采油系统工况分类问题，不能满足这一前提条件，导致识别结果误判。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种提高泵示功图识别的准确性，实现泵工况准确判断的一种泵示功图的识别和判断方法及其系统。根据本专利技术的一个方面，提供一种泵示功图的识别和判断方法包括对泵示功图进行预处理，提取泵示功图信息；根据所述泵示功图信息对泵示功图进行归一化处理；对归一化处理后的泵示功图进行多边形逼近处理；利用矢量特征法对多边形逼近处理后的泵示功图中的故障进行识别。根据本专利技术的另一个方面，提供一种泵示功图的识别和判断系统包括泵示功图预处理模块，对泵示功图进行预处理，提取泵示功图信息；归一化处理模块，根据提取的泵示功图信息对泵示功图进行归一化处理；多边形逼近处理模块，对归一化处理后的泵示功图进行多边形逼近处理；故障识别模块，将所述泵示功图的矢量链与标准故障矢量链库中矢量链比较，进行故障判别；所述标准故障矢量链库包括泵各种故障的矢量链。根据本专利技术提供的泵示功图的识别和判断方法及其系统不仅能提高深井泵示功图识别准确率，而且对油井工况判断精确。附图说明图1是本专利技术实施例提供的泵示功图的识别和判断方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的泵示功图的识别和判断系统的流程示意图；图3是本专利技术实施例提供的泵示功图的识别和判断系统的结构框图4是图3所示系统中故障识别模块的结构框图；图5是本专利技术实施例提供的对一泵示功图进行多边形逼近处理结果示意图；图6是本专利技术实施例提供的对已进行多边形逼近处理的泵示功图未进行校正的示意图；图7是对图6所提供的泵示功图进行校正后的示意图；本专利技术目的、功能及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施例方式如图1所示，本专利技术实施例提供的一种泵示功图的识别和判断方法包括步骤Si、对泵示功图进行预处理，提取泵示功图信息。该步骤包括步骤S11、生成泵示功图。根据有杆泵采油系统故障诊断模型(是现有技术，不再赘述)求解得到的泵示功图是以泵位移 为横坐标、以对应的泵载荷Fp为纵坐标的封闭曲线，描述的是泵载荷随泵位移的变化规律。泵示功图的求解结果是以两组离散数据对的形式给出( θ Spi), i = 0,1, A,2N (1.1)，( θ Fpi), i = 0,1, Α,2Ν (1.2)，式中的Qi为曲柄转角θ = θ (t)在一个周期区间W，2ji]上的2Ν+1个等分点本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种泵示功图的识别和判断方法，其特征在于，包括：对泵示功图进行预处理，提取泵示功图信息；根据所述泵示功图信息对泵示功图进行归一化处理；对归一化处理后的泵示功图进行多边形逼近处理；利用矢量特征法对多边形逼近处理后的泵示功图中的故障进行识别。

【技术特征摘要】
1.一种泵示功图的识别和判断方法，其特征在于，包括 对泵示功图进行预处理，提取泵示功图信息；根据所述泵示功图信息对泵示功图进行归一化处理；对归一化处理后的泵示功图进行多边形逼近处理；利用矢量特征法对多边形逼近处理后的泵示功图中的故障进行识别。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对泵示功图进行预处理，提取泵示功图信息包括生成泵示功图；对所述泵示功图进行函数化处理；对所述函数化处理后的泵示功图进行信息提取。3.根据权利要求2所述的泵示功图的识别和判断方法，其特征在于，所述生成泵示功图是根据有杆泵采油系统故障诊断模型求解得到泵示功图；所述泵示功图的求解结果以两组离散数据对的形式给出4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述泵示功图进行函数化处理是5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述函数化处理后的泵示功图进行信息提取包括提取泵冲程与最小、最大泵载荷信息； 提取泵示功图面积与泵马力信息；提取泵示功图曲线上各点的形状特征；所述形状特征包括斜率、凹凸性及曲率。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述泵示功图信息对泵示功图进行归一化处理包括将所述7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对归一化处理后的泵示功图进行多边形逼近处理包括当所述归一化处理后的泵示功图上的两个数据点同时满足横坐标之差小于 0. 05XPPDYN_WIDTH，纵坐标之差小于0. 03XPPDYN_HEIGHT时，则删除其中一个数据点；当所述归一化处理后的泵示功图上的相邻的数据点所构成的线段的斜率不大于0. 03 时，则只保留其中第一个数据点和最后一个数据点；将所述归一化处理后的泵示功图上的所有数据点连接成封闭曲线，当相邻两条线段的夹角为接近夹角180°时，则去掉两条线段相交的数据点。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述利用矢量特征法对多边形逼近处理后的泵示功图中的故障进行识别之前还包括 对多边形逼近处理后的泵示功图的倾斜矫正的步骤，该步骤包括 在多边形逼近处理后的泵示功图上搜索0. 5XPPDYN_WIDTH < PPDYN_WIDTH、0° <和水平的夹角< 8°且取线段中点纵坐标为最大或最小值的线段； 根据搜索的线段对多边形逼近处理后的泵示功图进行倾斜矫正。9.根据权利要求1-8任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟，徐永高，郭方元，杨瑞，胡美艳，辛宏，李明江，
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：11