基于生产工艺分析的抽油机井皮带断模型报警研究与应用.pdfVIP

学术研究

基于生产工艺分析的抽油机井皮带断

模型报警研究与应用

亮韩先周

王成亮吴斌陈云飞

摘要：针对新疆油田稀油生产过程中抽油机井皮带断裂这一值报警无法有效发现且常见的异常工况，引入了

一种基于生产工艺分析的模型报警方法。该方法通过对抽油机井皮带断裂时的工艺特征进行深入分析，建立多

参数组合的机理模型报警规则，并经过现场数据验证与不断优化，显著提高报警的准确性和可靠性，减少误

报和漏报。经生产现场结果验证，通过该方法建立的抽油机井皮带断模型报警准确率达到95%以上，无漏报情

况，平均提前2小时发现异常工况，有效提升了生产安全和效率。

关键词：抽油机井皮带断裂；工艺分析；模型报警

一、前言风险难以及时被消除。

随着工业领域的快速发展，特别是在石油行业，为解决上述问题，本文引入一种基于工艺分析的

生产过程自动化与智能化的推进已成为驱动生产效率机理模型建立方法，该方法特别针对那些传统阈值报

飞跃的核心要素。然而，在这一转型升级的过程中，警难以有效发现或重点关注的异常工况，如抽油机井

如何实现对生产过程中异常情况的精准监控与高效报皮带断裂等，通过构建多参数组合的模型报警体系，

警，成为摆在行业面前的一项紧迫挑战。在新疆油显著提升了异常工况的识别精度与报警效率。这一创

田，随着生产管理向“大生产、大调度、大指挥”这一新举措不仅有效降低了分析难度，还极大提高了报警

全新模式的深刻转变，生产现场异常报警数量急剧增处置的时效性，为实现更加精准、高效的异常工况监

加，不仅对工作人员造成巨大压力，还因分析难度大、测与报警提供了有力支撑。

处置效率低等问题，频繁出现误报和漏报，进而可能

引发生产事故或降低生产效率[2]。二、工艺分析

具体而言，在新疆油田某采油厂，数据采集与监（一）抽油机井基本结构

视控制（SupervisoryControlAndDataAcquisition,抽油机采油是一种利用机械能增强地层压力，从

SCADA）系统的日均报警量高达约5000条，但其中而有效将原油从油井深部提升至地面的技术流程。鉴

实际有效处理的报警却仅有30次，这表明大量报警于石油储藏地质结构的复杂性，往往需辅以注水、注

信息未能得到及时有效的响应。此外，由于现有报警蒸汽、注聚合物等辅助手段，以促进原油流动，便于

系统缺乏智能化分析手段，难以在复杂的工艺流程中抽油机高效开采。在众多采油设备中，有杆泵抽油系

迅速而准确地识别异常工况，导致生产过程中的潜在统占据主导地位，其应用比例在全球主要产油国的油

信息系统工程125

√学术研究

井作业中超过85%，尤其以游梁式抽油机为核心的有停止上涨，反映出油井产量的即时减少。同时，计量

杆泵设备最为普及[3]。间分离器压力过高可能反作用于井口，导致井口压力异

地面部分的游梁抽油机，其核心功能在于提供驱常升高，进而增加抽油机的负荷，形成恶性循环，进

动力。它依靠皮带传动机构与减速箱，将三相异步电一步加剧了皮带断裂的风险。

机的高速旋转动能传递给减速箱的输出轴，进而驱动

曲柄低速旋转。曲柄轴与连杆、游梁紧密相连，将这三、模型设计

一低速旋转运动转换为“驴头”的上下摆动。在此过在模型设计之前，首先需要对稀油生产流程进行

程中，抽油杆与悬绳器也随之进行