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示功图特征提取方法及其应用研究

张超凡  
【摘要】:在石油开采的过程中,及时去了解抽油井下的工作情况尤为重要。在传统上,井下的工作情况是由井上专家人员通过观察得到的实际示功图,利用经验进行判断的,判断结果容易受到人为因素和技术水平的影响。示功图是对油井工况进行分析研究的主要依据,井下的工作情况是通过对示功图有效特征的分析判断得出的,根据示功图的面积变化和点线角几何特征,能够反映出异常故障现象。因此利用计算机对示功图进行特征提取,进而可以更快速准确的对其故障进行分类。所以通过计算机对示功图故障类别进行准确的分类意义重大。本文结合示功图图形特征,对示功图位移载荷坐标提出了两种特征提取方法,并对常见故障示功图提出了二次诊断模型。主要完成以下内容。首先,通过对示功图点线角特征进行分析研究,提出一种基于特征点的位置,特征线的波动系数,特殊角的方差系数的特征提取方法。并选取特征点,特征线和特征角9个特征,利用样本库去构建分类特征向量,并结合该向量提出几何特征故障判定方法。其次,通过对示功图轮廓区域面积进行分析研究,提出一种基于几何面积变化的特征提取方法。对示功图进行了坐标归一化和点数归一化,并将示功图网格化之后,选用示功图曲线外区域面积变化特征值,建立一种面积填充模型,给出具体的网格面积计算方法,并结合6个区域面积变化提出一种几何特征识别的故障判定方法。最后,提出一种二次诊断方法,该算法将点线角特征和面积变化特征进行了结合。并且对所提算法从时间效率和识别准确率分别进行了实验对比验证。


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