有桿抽油系統(tǒng)精益維修技術(shù)研究.pdf

1、有桿泵抽油是油田生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的采油方式，保證有桿抽油系統(tǒng)的安全和高效運(yùn)行，從而降低采油設(shè)備維護(hù)成本，提高石油開采效益，是油田生產(chǎn)努力追求的目標(biāo)。當(dāng)前國內(nèi)外開展了眾多針對有桿抽油系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測分析和診斷的研究，然而僅在技術(shù)層面上，單純依賴各種故障監(jiān)測診斷技術(shù)仍不足以實現(xiàn)有桿抽油系統(tǒng)的高效運(yùn)行。按照系統(tǒng)論的觀點(diǎn)，有桿抽油系統(tǒng)的高效可靠運(yùn)行，實際上是抽油機(jī)和抽油泵、油井、工作環(huán)境以及操作人員之間連續(xù)不斷作用的結(jié)果。因此，在故障機(jī)理分

2、析和故障識別診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，借鑒國外先進(jìn)的設(shè)備維護(hù)和管理理論，從系統(tǒng)高度對有桿抽油系統(tǒng)的維護(hù)管理進(jìn)行研究，進(jìn)而實施優(yōu)化的故障控制決策，從事后維修走向預(yù)知維修，是降低有桿抽油系統(tǒng)維護(hù)成本、提高其可靠性和產(chǎn)出效益的最佳途徑。 論文以有桿抽油系統(tǒng)的維護(hù)管理為中心，引進(jìn)近年來歐美等國提出的精益維修的思想，研究了精益維修技術(shù)體系架構(gòu)及其在有桿抽油系統(tǒng)中的應(yīng)用，研究了有桿抽油系統(tǒng)故障識別、故障診斷和故障控制的若干理論和技術(shù)，并開發(fā)了有桿抽

3、油系統(tǒng)精益維修管理信息系統(tǒng)。論文主要的研究工作及成果體現(xiàn)在以下幾個方面： （1）提出了一種精益維修技術(shù)體系架構(gòu)。該體系架構(gòu)以價值流分析技術(shù)為基礎(chǔ)，將精益維修技術(shù)分為設(shè)備維護(hù)決策、現(xiàn)場管理和計算機(jī)信息技術(shù)三個層面，是對現(xiàn)有理論框架的裁剪和擴(kuò)充，其成果適用于大多數(shù)設(shè)備的維護(hù)管理。 （2）構(gòu)建了有桿抽油系統(tǒng)的精益維修技術(shù)體系。該體系以有桿抽油系統(tǒng)的精益維修管理為核心，以有桿抽油系統(tǒng)常見的故障監(jiān)測技術(shù)、故障診斷技術(shù)和故障控制策略

4、及信息技術(shù)為基礎(chǔ)，是較為全面的有桿抽油系統(tǒng)維護(hù)管理方案。 （3）研究了有桿抽油系統(tǒng)的故障識別技術(shù)。針對有桿抽油設(shè)備示功圖的特點(diǎn)，分別研究了基于傅里葉描述子、基于面積趨勢特征分析和基于波動方程求解的示功圖故障特征提取技術(shù)，并將這些技術(shù)應(yīng)用于有桿抽油設(shè)備示功圖的識別，積累了大量的實驗數(shù)據(jù)。 （4）研究了有桿抽油系統(tǒng)的故障診斷模型。根據(jù)有桿抽油系統(tǒng)故障發(fā)展的不同趨勢和特征，把基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的示功圖定量診斷模型和基于趨勢分析技

5、術(shù)的定性故障診斷模型結(jié)合起來，并和抽油機(jī)生產(chǎn)動態(tài)控制圖相互驗證，提高了有桿抽油系統(tǒng)故障診斷的準(zhǔn)確性。 （5）研究了有桿抽油系統(tǒng)的故障控制技術(shù)。運(yùn)用精益維修理論中的價值流分析技術(shù)、故障源分析技術(shù)，對有桿抽油系統(tǒng)常見故障的控制策略進(jìn)行了深入研究，提出了針對空抽、結(jié)蠟、油管斷裂等故障的具體的控制策略，避免了一些常見故障的重復(fù)發(fā)生，有效地降低了抽油設(shè)備的維護(hù)成本。 在上述研究的基礎(chǔ)上，還開發(fā)了有桿抽油系統(tǒng)精益維修信息管理系統(tǒng)，為