[發明專利]一種抽油機地面示功圖全復現方法及系統

在審

• 申請號: 201911037328.X
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN110838155A
• 公開（公告）日: 2020-02-25
• 發明（設計）人: 朱麗萍;羅曉婷;朱丹丹;金學鋒
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G06T11/20
• 分類號: G06T11/20;G06Q10/04;G06N3/04;G06N3/08;E21B47/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 周曉飛;谷敬麗

本發明提出了一種抽油機地面示功圖全復現方法及系統，其中，該方法包括：獲取油田多口井的歷史數據；將抽油機電流數據轉換為電流數據集，并進行劃分，得到訓練集、驗證集及測試集；利用訓練集訓練候選預測模型，結合真實地面示功圖數據，對候選預測模型進行電流數據到示功圖的映射學習，獲得抽油機示功圖預測模型；采集油田抽油機的實時電流數據，并輸入至抽油機示功圖預測模型，得到對應的地面示功圖。該方法及系統可以利用大量標注電流數據自動生成抽油機井地面示功圖預測模型，并根據抽油機井實時電流數據，快速生成對應的地面示功圖，整個過程運算成本低、預測精度高、泛化能力強，為準確把握油井地層情況提供了強有力的數據支撐。

技術領域

本發明涉及抽油機地面井示功圖計算技術領域，尤指一種抽油機地面示功圖全復現方法及系統。

背景技術

近年來，我國石油行業信息化逐步進入發展新階段，面臨著云計算、物聯網、移動互聯網和社交網絡等新一代信息技術全面應用的新格局，石油工業的大數據時代已經來臨，石油工業數據正以前所未有的速度不斷增長和累積。

抽油機的地面示功圖是將抽油機井光桿懸點載荷變化所作的功簡化成直觀封閉的幾何圖形，是抽油機動態生產過程的直觀反映。分析和解釋地面示功圖是直接了解抽油機工作狀況好壞的一個主要手段，不但可以直觀反映抽油機工作中的異常現象，而且結合相關資料可以分析判斷油井工作制度是否合理、抽油設備與油層和原油性質是否適應。另外，根據示功圖還能對低產、低能井制定出合理的開關井時間，減少設備的磨損和電能的浪費等。

地面示功圖的測量方法主要為直接測量法，這種方法采用位移傳感器和載荷傳感器直接測量出地面載荷和地面位移。手持式測量主要采用的是拉線法，通過拉收線來檢測光桿位移。在拉收線的過程中，發條盒中的彈簧質量和彈簧的預緊大小都會直接影響測量數據的大小。載荷傳感器依據的原理是應變式測量原理，傳感器夾在抽油機懸繩器的上下夾板中間。位移傳感器又稱為線性傳感器，是一種屬于金屬感應的線性器件，位移傳感器的作用是根據位移量的大小，輸出大小不同的電信號，進而判斷位移量的大小。

但是手持式測量采用的傳感器在安裝和拆卸過程中多有不便。一是傳感器自身重量較大，操作困難；二是安裝過程要求抽油機停機，再進行人工手持測量，在經歷過幾個沖程后還需要拆卸再起機。安裝過程不僅繁瑣，而且帶來了抽油機的額外損耗，影響使用壽命。另外，定期測量不能反映井下液面的實時狀況。

在線式測量方法采用的位移傳感器是通過光、電、磁電測相位得到位移，而載荷傳感器則采用壓力傳感器得到載荷的數值，可以實現實時測量。但是載荷傳感器也需要停機安裝，并定期校準。另外，傳感器需長期工作，影響儀器使用壽命，因此，維護成本較高。

綜合來看，直接測量方法的弊端在于相關設備安裝復雜、購置費用高且體積大。另外，位移和載荷傳感器通常存在損耗問題，使用壽命短，維護費用高昂，而充電方式采用電源充電，后期維護也不方便。

因此，亟需一種可以數據獲取方便，成本低，泛化能力強廣，能夠完整、準確復現地面示功圖的技術方案。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出了一種抽油機地面示功圖全復現方法及系統，通過采集到的電流數據進行示功圖的全面復現，屬于一種間接測量法，在進行復現時，無需裝配傳感器等硬件設備，可根據抽油機井實時電流數據，快速生成對應周期的地面示功圖，且無需人工定標矯正，具有高準確性和泛化能力。

在本發明一實施例中，提出了一種抽油機地面示功圖全復現方法，該方法包括：

獲取油田多口井的歷史數據，其中包括抽油機電流數據及對應的真實地面示功圖數據；

將所述抽油機電流數據轉換為電流數據集，并進行劃分，得到訓練集、驗證集及測試集；