基于功能原理的有杆抽油系统的数学建模及诊断

针对在原油开采中广泛使用的有杆抽油系统,分析悬点运动规律,根据悬点处的实测位移数据和荷载数据,绘制悬点示功图.通过Fourier级数展开和有限差分两种方法求解Gibbs模型,将悬点示功图转化为杆上任意点的示功图,由此确定地下深处的泵功图.建立了基于泵功图曲线曲率及其变化率的特征信息提取模型和面积判别模型,提取泵功图特征信息,进行油井产量预测与混入气体故障诊断.建立了基于抽油杆重力与浮力作用原理分析的两种改进Gibbs模型,同时基于建立的能量守恒的阻尼系数计算模型对阻尼系数进行了求解.     

基于示功图理论的有杆泵采油产液量计算

针对油田有杆抽油系统,利用Gibbs一维带阻尼的波动方程数学模型将悬点示功图转化为泵功图,并提出了两个估算油井产液量的数学模型.经实际数据验证表明,泵功图相对于悬点示功图向下平移了一段距离,消除了抽油杆柱对抽油泵工况分析的影响;两种产液量估算模型能较好的估算油井产液量;具有一定的适用性和可靠性.     

基于Gibbs模型的有杆抽油系统泵功图的研究

有杆抽油系统是油气田开发中占主导地位的采油设备,而泵功图的确定对于判断井的工作状态具有重要意义.从Gibbs方程出发,建立了泵功图的求解模型;通过数据的预处理、数字化图版及MATLAB编程等方法,将悬点示功图转化为井下泵功图;利用有效冲程法和面积法建立了产量计算模型,通过比较推荐使用有效冲程法.同时,对比于常规的诸多假设下推出的阻尼系数,从方程本身和数据的利用出发,用差分反解得出阻尼系数,很好地避免了因假设带来的不完备性,从而较好地指导实际应用.     

有杆抽油系统工况诊断的数学模型研究

小波矩特征法是一种既能反映图像的全局信息,又能反映局域信息,并且具有旋转、平移和缩放不变形的图像特征提取方法,在模式识别中能大大提高对近似目标识别的能力.为保证油井正常生产,精确快速地诊断出有杆抽油系统的工况,基于小波矩特征和自组织竞争神经网络(SCNN)建立了一种泵功图诊断模型.利用Matlab将悬点示功图转化为泵功图,然后基于小波矩特征法提取泵功图的小波矩特征并优选出合适的小波矩特征量,使用SCNN识别诊断.仿真研究表明,模型能够可靠的诊断有杆抽油系统的工况,实现简单,准确率高,适用于现场诊断,具有一定的工程应用前景.     

一种新的有杆抽油泵功图诊断模型及计算方法

通过对多级杆柱上的微元体进行动力学分析,对现有的Gibbs模型进行了改进,建立了一个新的有杆抽油泵功图诊断数学模型.采用隐式差分格式和变步长有限差分格式对模型进行求解,得到了接箍上、下分界面处和抽油杆均质段任意位置处的位移及载荷表达式,推导了等效阻尼系数的计算公式,建立了相应的迭代算法来计算井下泵功图.以某油井地面示功图为例,利用该模型进行了实例计算,与Gibbs方法对比结果表明,该模型及算法得到的泵功图更接近实际.     

用回归分析方法优选有杆泵抽油井的抽汲参数

姚春冬，张树江．用回归分析方法优选有杆泵抽油井的抽汲参数，数理统计与管理，１９９７，１６（１），９～１５．本文根据现场测试数据，建立了抽油机井地面效率、井下功率损失与排量系数的回归公式，以此为基础建立了以系统效率为目标函数的抽油机井抽汲参数优化设计模型，从而提出了一种优选抽油机井抽汲参数的新方法     

非参数模型的稳健跳点检测估计

非参数模型是统计学中常用的一类模型.在实际应用中,回归函数可能不是连续的,即在某些未知的位置上存在跳点.检测这些跳点对于回归函数的估计非常重要.本文基于B样条和众数估计,提出一个稳健跳点检测方法.然后利用检测出的跳点给出了回归函数的稳健有效估计量,并讨论了参数的选择.数值模拟和实例分析验证了所提方法在有限样本下的表现.     

概率度量空间在分形图理论中的应用

给出广义概率度量空间上的随机压缩映射的新定义,统一了概率度量空间中的概率压缩,E-空间中的强压缩,随机度量空间中的几乎处处压缩和均匀压缩的定义.在广义概率度量空间上给出几个新的不动点定理,将概率度量空间中的一些熟知的不动点定理作为推论得到.利用这些不动点定理,得到分形图理论中随机迭代函数系统的遍历性定理.     

图上Nordhaus-Gaddum型的符号全控制数的界

函数f:V(G)→{-1,1}称为图G的符号全控制函数,如果对每一个开邻域集上的点的函数值的和都大于等于1.符号全控制函数的权值是指图中所有点的函数值的求和.图的符号全控制数为图中所有符号全控制函数的最小权值.令G表示图G的补图.在该文中,我们研究符号全控制数的Nordhaus-Gaddum型不等式,给出了路与其补图的符号全控制数和的上界,以及图与其补图的符号全控制数和的下界.     

Deformation Behavior Modeling of SMAs Under Cyclic Loading Based on Rational Interpolation北大核心CSCD

提出了一个有限弹塑性模型,用来模拟形状记忆合金(shape memory alloys,SMAs)在循环荷载下的变形行为.首先,通过分析上下屈服阶段形函数的特点,利用有理插值方法给出循环荷载下的应力-应变形函数显式表达,可以精确匹配任意形状的实验数据;其次,基于对数客观率,构建了有限弹塑性J2流模型,耦合了屈服中心的移动和屈服面的增大;再次,从单轴情况出发,推导得到了单个循环下的三个硬化函数显式表达,再引入局部因子和多轴扩展不变量,构造了光滑统一且多轴有效的硬化函数;最后,将模型得到的结果与经典实验结果比较,证明了新方法的有效性.该文创新点如下:第一,通过改进传统的背应力演化方程,使得新模型产生强烈的Bauschinger效应,从而使新方法具备模拟SMAs特殊变形行为的能力;第二,新的光滑统一硬化函数在单个循环下会自动退化,得到精确符合实验数据的结果;第三,利用本构方程推导得到有效塑性功演化规律,而有理插值得到的形函数中包含依赖有效塑性功的参数,给出这些参数方程以后使得模型具备了预测变形的能力.