本發(fā)明涉及基于時(shí)序地面示功圖的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法，屬于石油開采的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

抽油機(jī)井生產(chǎn)系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的一種人工舉升方式。描述抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷隨懸點(diǎn)位移變化的地面示功圖是用于分析和診斷抽油機(jī)井工作狀況、提高抽油機(jī)井生產(chǎn)管理水平的一項(xiàng)重要技術(shù)。隨著監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)時(shí)采集抽油機(jī)井地面示功圖數(shù)據(jù)成為現(xiàn)實(shí)。通過地面示功圖數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析可以為生產(chǎn)管理提供實(shí)時(shí)決策支持。

丁濤和劉均榮等在中國(guó)專利CN103541723公開了“基于地面示功圖面積變化的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法”，其中提出了一種利用標(biāo)準(zhǔn)示功圖進(jìn)行抽油機(jī)井工況診斷的方法。該方法的關(guān)鍵是標(biāo)準(zhǔn)示功圖的選取，而這個(gè)選取過程更多依賴于現(xiàn)場(chǎng)工程師的經(jīng)驗(yàn)，因此選擇標(biāo)準(zhǔn)示功圖具有較大的主觀性，從而為抽油機(jī)井工況的診斷帶來(lái)一定的不確定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種上述基于時(shí)序地面示功圖的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于時(shí)序地面示功圖的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法，包括：

基于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立特征知識(shí)庫(kù)及對(duì)應(yīng)的工況知識(shí)庫(kù)；在選取當(dāng)前地面示功圖之前的各個(gè)時(shí)間段連續(xù)測(cè)量獲取地面示功圖；利用鏈?zhǔn)骄幋a方法提取各個(gè)時(shí)間段內(nèi)各個(gè)地面示功圖的特征點(diǎn)，得到各個(gè)地面示功圖中游動(dòng)閥和固定閥打開與關(guān)閉的位置；計(jì)算各個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)各個(gè)地面示功圖特征值，包括：上沖程加載線斜率、下沖程卸載線斜率、上沖程最大載荷、下沖程最小載荷和示功圖面積；然后，采用等權(quán)重的方法計(jì)算當(dāng)前地面示功圖特征值與所選所有時(shí)間段特征值的平均值的變化幅度的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)；最后根據(jù)所述綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)合特征知識(shí)庫(kù)及對(duì)應(yīng)的工況知識(shí)庫(kù)，實(shí)時(shí)給出油井工況信息。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述的特征知識(shí)庫(kù)包括地面示功圖的上沖程加載線斜率變化范圍、下沖程卸載線斜率變化范圍、上沖程最大載荷變化范圍、下沖程最小載荷變化范圍和示功圖面積變化范圍；

所述的工況知識(shí)庫(kù)包括抽油機(jī)沖次變大、抽油機(jī)沖次變小、抽油機(jī)沖程變大、抽油機(jī)沖程變小、回壓升高、回壓降低、套壓變大、套壓變小、抽油泵固定閥漏失、抽油泵游動(dòng)閥漏失、抽油泵固定閥和游動(dòng)閥漏失、抽油泵固定閥失效、抽油泵游動(dòng)閥失效、抽油桿斷脫、油管漏失、油嘴堵塞、增加或加緊盤根、抽油機(jī)調(diào)平衡、更換變頻器、加緊皮帶、氣體影響、油層供液不足、停開井、加藥劑、結(jié)蠟、流體粘度增加、流體粘度降低、含水升高、含水降低、地層出砂、油井連抽帶噴、套管摻水、井筒熱洗。所述的特征知識(shí)庫(kù)及對(duì)應(yīng)的工況知識(shí)庫(kù)的建立屬于現(xiàn)有技術(shù)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述在選取當(dāng)前地面示功圖之前的各個(gè)時(shí)間段連續(xù)測(cè)量獲取地面示功圖，是指以當(dāng)前地面示功圖獲取時(shí)間為起點(diǎn)向前選取至少2個(gè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)測(cè)量的地面示功圖。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述利用鏈?zhǔn)骄幋a方法提取各個(gè)時(shí)間段內(nèi)各個(gè)地面示功圖的特征點(diǎn)，得到各個(gè)地面示功圖中游動(dòng)閥和固定閥打開與關(guān)閉的位置；

所述的地面示功圖特征點(diǎn)是描述抽油機(jī)上下沖程過程中游動(dòng)閥和固定閥打開與關(guān)閉的位置點(diǎn)；

所述鏈?zhǔn)骄幋a方法包括：對(duì)于每個(gè)地面示功圖首先將位移d_n和載荷l_n參數(shù)進(jìn)行歸一化，d_min、d_max、l_min、l_max分別是位移和載荷的最小值和最大值；計(jì)算任意一組歸一化位移d_dn和載荷l_dn數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的矢量角度A_n，

然后，對(duì)每個(gè)矢量角度進(jìn)行賦值；其賦值方法為：當(dāng)矢量角度在(315°，360°)和(0°，45°)范圍內(nèi)，賦值為0；當(dāng)矢量角度在(45°，135°)范圍內(nèi)，賦值為1；當(dāng)矢量角度在(135°，225°)范圍內(nèi)，賦值為2；當(dāng)矢量角度在(225°，315°)范圍內(nèi)，賦值為3；

最后，去除賦值中連續(xù)相同的數(shù)字：

得到每個(gè)地面示功圖所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)賦值形式；[1 0 3 2]賦值形式對(duì)應(yīng)四邊形的示功圖，[1 0 3 2 3 2]賦值形式對(duì)應(yīng)六邊形刀把狀的示功圖；

上述賦值0表示地面示功圖中的“位移—載荷”位置點(diǎn)為固定閥打開；

上述賦值1表示地面示功圖中的“位移—載荷”位置點(diǎn)為游動(dòng)閥關(guān)閉；

上述賦值2表示地面示功圖中的“位移—載荷”位置點(diǎn)為游動(dòng)閥打開；

上述賦值3表示地面示功圖中的“位移—載荷”位置點(diǎn)為固定閥關(guān)閉；

如不能得到標(biāo)準(zhǔn)的賦值形式[1 0 3 2]或[1 0 3 2 3 2]，則采用式4)和5)對(duì)歸一化后的載荷和位移進(jìn)行平滑處理，然后再利用公式1)和公式2)開始重復(fù)特征點(diǎn)提取過程，直到得到標(biāo)準(zhǔn)賦值形式為止：

采用上述方法對(duì)所選時(shí)間段內(nèi)的各個(gè)地面示功圖進(jìn)行處理，得到各個(gè)地面示功圖的四個(gè)特征位置點(diǎn)。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述將位移d_n和載荷l_n參數(shù)進(jìn)行歸一化處理的方法：

其中，d_min、d_max、l_min、l_max分別是位移和載荷的最小值和最大值。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，在采用等權(quán)重的方法計(jì)算當(dāng)前地面示功圖特征值與所選所有時(shí)間段特征值的平均值的變化幅度的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)之前，計(jì)算各個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)地面示功圖特征值的平均值；所述的平均值采用算術(shù)平均值計(jì)算方法計(jì)算；

獲取當(dāng)前地面示功圖，采用所述鏈?zhǔn)骄幋a方法提取當(dāng)前地面示功圖的四個(gè)特征位置點(diǎn)；

將當(dāng)前地面示功圖的特征值與某個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)地面示功圖特征值的平均值進(jìn)行比較，計(jì)算當(dāng)前地面示功圖特征值相對(duì)于某個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)特征值的平均值的變化幅度；按此方法計(jì)算當(dāng)前地面示功圖特征值與所選所有時(shí)間段內(nèi)地面示功圖特征值的平均值的變化幅度。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，將當(dāng)前地面示功圖的特征值與某個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)地面示功圖特征值的平均值進(jìn)行比較方法據(jù)圖如下：

計(jì)算當(dāng)前地面示功圖的各個(gè)特征值相對(duì)于某個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)各個(gè)特征值的平均值的變化幅度中上標(biāo)表示特征值類型，下標(biāo)表示時(shí)間段，如表示當(dāng)前地面示功圖的上沖程加載線斜率相對(duì)于第1個(gè)時(shí)間段內(nèi)地面示功圖上沖程加載線斜率平均值的變化幅度；所述的特征值類型包括上沖程加載線斜率、下沖程卸載線斜率、上沖程最大載荷、下沖程最小載荷和示功圖面積；

如果某個(gè)當(dāng)前特征值與某個(gè)時(shí)間段內(nèi)該特征值的平均值的相對(duì)偏差小于5％，則認(rèn)為該特征值不變，

若相對(duì)偏差大于5％且小于10％，則認(rèn)為該特征值升高，

若相對(duì)偏差大于-10％且小于-5％，則認(rèn)為該特征值降低，

若相對(duì)偏差大于10％，則認(rèn)為該特征值快速升高，

若相對(duì)偏差小于-10％，則認(rèn)為該特征值快速降低，

其中5％、10％為經(jīng)驗(yàn)閾值，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整；

以當(dāng)前地面示功圖獲取時(shí)間以前1個(gè)小時(shí)內(nèi)的上沖程加載線斜率變化為例說明上述變化幅度判斷方法：

則認(rèn)為上沖程加載線斜率不變，

則認(rèn)為上沖程加載線斜率升高，

則認(rèn)為上沖程加載線斜率降低，

則認(rèn)為上沖程加載線斜率快速升高，

則認(rèn)為上沖程加載線斜率快速降低，

其中的閾值0.05和0.1均為經(jīng)驗(yàn)值，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整；

根據(jù)上述方法可以計(jì)算出當(dāng)前地面示功圖上沖程加載線斜率、下沖程卸載線斜率、上沖程最大載荷、下沖程最小載荷和示功圖面積共5個(gè)特征值相對(duì)于某個(gè)時(shí)間段內(nèi)對(duì)應(yīng)特征值的平均值的變化幅度。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述采用等權(quán)重的方法計(jì)算地面示功圖特征值與所選所有時(shí)間段特征值的平均值的變化幅度的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，即特征值在所選所有時(shí)間段內(nèi)變化幅度的平均值avg_c，下標(biāo)c表示特征值；采用經(jīng)驗(yàn)閾值的方法，確定特征值的最終變化幅度F′_c；

當(dāng)-0.5<avg_c<0.5時(shí)，判斷該特征值無(wú)變化，F(xiàn)′_c＝0；

當(dāng)0.5≤avg_c<1.5時(shí)，判斷該特征值升高，F(xiàn)′_c＝1；

當(dāng)-1.5<avg_c≤-0.5時(shí)，判斷該特征值降低，F(xiàn)′_c＝-1；

當(dāng)1.5≤avg_c≤2時(shí)，判斷該特征值快速升高，F(xiàn)′_c＝2；

當(dāng)-2≤avg_c≤-1.5，判斷該特征值快速降低，F(xiàn)′_c＝-2；

以1個(gè)小時(shí)、4個(gè)小時(shí)、12個(gè)小時(shí)、24個(gè)小時(shí)共4個(gè)時(shí)間段的上沖程加載線斜率判斷為例說明綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定方法；

如果-0.5<avg_c<0.5，則判斷上沖程加載線斜率無(wú)變化，F(xiàn)′_I＝0；

如果0.5≤avg_I<1.5，則判斷上沖程加載線斜率升高，F(xiàn)′_I＝1；

如果-1.5<avg_c≤-0.5，則判斷上沖程加載線斜率降低，F(xiàn)′_I＝-1；

如果1.5≤avg_c≤2，則判斷上沖程加載線斜率快速升高，F(xiàn)′_I＝2；

如果-2≤avg_c≤-1.5，則判斷上沖程加載線斜率快速降低，F(xiàn)′_I＝-2。

根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，根據(jù)所述綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)合特征知識(shí)庫(kù)及對(duì)應(yīng)的工況知識(shí)庫(kù)，實(shí)時(shí)給出油井工況信息的具體步驟如下：

將抽油機(jī)井地面示功圖參數(shù)測(cè)量、編碼和發(fā)射裝置4安裝在地面抽油機(jī)上，測(cè)量抽油機(jī)工作過程中的懸點(diǎn)載荷隨懸點(diǎn)位移的變化，經(jīng)過編碼后通過井場(chǎng)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)7遠(yuǎn)程傳輸給地面示功圖參數(shù)接收、解碼和存儲(chǔ)裝置5；地面示功圖參數(shù)接收、解碼和存儲(chǔ)裝置5接收數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，得到抽油機(jī)描述抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷和抽油機(jī)懸點(diǎn)位移之間關(guān)系的地面示功圖數(shù)據(jù)，并保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中；

上述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)再通過有線或無(wú)線的示功圖實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛媸竟D分析與生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)處理中心6；

安裝在地面示功圖分析與生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)處理中心6中的“抽油機(jī)井地面示功圖實(shí)時(shí)工況預(yù)警管理軟件”利用所述的工況診斷方法對(duì)獲取的地面示功圖參數(shù)進(jìn)行分析，給出油井當(dāng)前工況信息。所述抽油機(jī)井地面示功圖實(shí)時(shí)工況預(yù)警管理軟件是基于本發(fā)明提出的方法編制的，用戶利用這個(gè)軟件就可以實(shí)現(xiàn)油井診斷，同時(shí)該軟件還實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前地面示功圖、查詢歷史地面示功圖。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于：

1、本發(fā)明將鏈?zhǔn)骄幋a方法引入地面示功圖特征點(diǎn)提取，實(shí)現(xiàn)快速計(jì)算。

2、本發(fā)明將時(shí)間序列數(shù)據(jù)分析方法引入抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷，可以減少故障誤判，提高故障診斷類型的準(zhǔn)確度。

3、本發(fā)明相比于中國(guó)專利文獻(xiàn)CN103541723而言，無(wú)需人工確定標(biāo)準(zhǔn)示功圖，避免了現(xiàn)場(chǎng)工程師的主觀性。

4、本發(fā)明考慮了抽油機(jī)井的生產(chǎn)歷史，預(yù)警值范圍可根據(jù)生產(chǎn)、作業(yè)歷史動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而進(jìn)一步提高抽油機(jī)井的生產(chǎn)管理水平。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述工況診斷方法實(shí)施時(shí)所用系統(tǒng)的示意圖；

圖1中：1、油藏；2、井筒；3、地面；4、抽油機(jī)井地面示功圖參數(shù)測(cè)量、編碼和發(fā)射裝置；5、地面示功圖參數(shù)接收、解碼和存儲(chǔ)裝置；6、地面示功圖分析與生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)處理中心；7、井場(chǎng)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)；8、有線或無(wú)線的示功圖實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)。

圖2是本發(fā)明所述工況診斷方法的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，但不限于此。

如圖1、圖2所示。

實(shí)施例1

一種基于時(shí)序地面示功圖的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法，包括：基于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)建立特征知識(shí)庫(kù)及對(duì)應(yīng)的工況知識(shí)庫(kù)；在選取當(dāng)前地面示功圖之前的各個(gè)時(shí)間段連續(xù)測(cè)量獲取地面示功圖；利用鏈?zhǔn)骄幋a方法提取各個(gè)時(shí)間段內(nèi)各個(gè)地面示功圖的特征點(diǎn)，得到各個(gè)地面示功圖中游動(dòng)閥和固定閥打開與關(guān)閉的位置；計(jì)算各個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)各個(gè)地面示功圖特征值，包括：上沖程加載線斜率、下沖程卸載線斜率、上沖程最大載荷、下沖程最小載荷和示功圖面積；然后，采用等權(quán)重的方法計(jì)算當(dāng)前地面示功圖特征值與所選所有時(shí)間段特征值的平均值的變化幅度的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)；最后根據(jù)所述綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)合特征知識(shí)庫(kù)及對(duì)應(yīng)的工況知識(shí)庫(kù)，實(shí)時(shí)給出油井工況信息。

實(shí)施例2、

如實(shí)施例1所述的一種基于時(shí)序地面示功圖的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法，其區(qū)別在于，所述的特征知識(shí)庫(kù)包括地面示功圖的上沖程加載線斜率變化范圍、下沖程卸載線斜率變化范圍、上沖程最大載荷變化范圍、下沖程最小載荷變化范圍和示功圖面積變化范圍；

所述的工況知識(shí)庫(kù)包括抽油機(jī)沖次變大、抽油機(jī)沖次變小、抽油機(jī)沖程變大、抽油機(jī)沖程變小、回壓升高、回壓降低、套壓變大、套壓變小、抽油泵固定閥漏失、抽油泵游動(dòng)閥漏失、抽油泵固定閥和游動(dòng)閥漏失、抽油泵固定閥失效、抽油泵游動(dòng)閥失效、抽油桿斷脫、油管漏失、油嘴堵塞、增加或加緊盤根、抽油機(jī)調(diào)平衡、更換變頻器、加緊皮帶、氣體影響、油層供液不足、停開井、加藥劑、結(jié)蠟、流體粘度增加、流體粘度降低、含水升高、含水降低、地層出砂、油井連抽帶噴、套管摻水、井筒熱洗。

所述在選取當(dāng)前地面示功圖之前的各個(gè)時(shí)間段連續(xù)測(cè)量獲取地面示功圖，是指以當(dāng)前地面示功圖獲取時(shí)間為起點(diǎn)向前選取至少2個(gè)時(shí)間段內(nèi)連續(xù)測(cè)量的地面示功圖；所述時(shí)間長(zhǎng)度可以是1個(gè)小時(shí)、4個(gè)小時(shí)、12個(gè)小時(shí)、24個(gè)小時(shí)，也可以是其它長(zhǎng)度的時(shí)間；例如，選擇3個(gè)時(shí)間段，其所選擇的第2個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)的地面示功圖數(shù)據(jù)包括第1個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度的地面示功圖數(shù)據(jù)在內(nèi)，第3個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度的地面示功圖數(shù)據(jù)包括第2個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度的地面示功圖數(shù)據(jù)在內(nèi)，依次類推。

實(shí)施例3、

如實(shí)施例1、2所述的一種基于時(shí)序地面示功圖的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法，其區(qū)別在于，所述利用鏈?zhǔn)骄幋a方法提取各個(gè)時(shí)間段內(nèi)各個(gè)地面示功圖的特征點(diǎn)，得到各個(gè)地面示功圖中游動(dòng)閥和固定閥打開與關(guān)閉的位置；

所述的地面示功圖特征點(diǎn)是描述抽油機(jī)上下沖程過程中游動(dòng)閥和固定閥打開與關(guān)閉的位置點(diǎn)；

所述鏈?zhǔn)骄幋a方法包括：對(duì)于每個(gè)地面示功圖首先將位移d_n和載荷l_n參數(shù)進(jìn)行歸一化，d_min、d_max、l_min、l_max分別是位移和載荷的最小值和最大值；計(jì)算任意一組歸一化位移d_dn和載荷l_dn數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的矢量角度A_n，

然后，對(duì)每個(gè)矢量角度進(jìn)行賦值；其賦值方法為：當(dāng)矢量角度在(315°，360°)和(0°，45°)范圍內(nèi)，賦值為0；當(dāng)矢量角度在(45°，135°)范圍內(nèi)，賦值為1；當(dāng)矢量角度在(135°，225°)范圍內(nèi)，賦值為2；當(dāng)矢量角度在(225°，315°)范圍內(nèi)，賦值為3；

最后，去除賦值中連續(xù)相同的數(shù)字：

得到每個(gè)地面示功圖所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)賦值形式；[1 0 3 2]賦值形式對(duì)應(yīng)四邊形的示功圖，[1 0 3 2 3 2]賦值形式對(duì)應(yīng)六邊形刀把狀的示功圖；

上述賦值0表示地面示功圖中的“位移—載荷”位置點(diǎn)為固定閥打開；

上述賦值1表示地面示功圖中的“位移—載荷”位置點(diǎn)為游動(dòng)閥關(guān)閉；

上述賦值2表示地面示功圖中的“位移—載荷”位置點(diǎn)為游動(dòng)閥打開；

上述賦值3表示地面示功圖中的“位移—載荷”位置點(diǎn)為固定閥關(guān)閉；

如不能得到標(biāo)準(zhǔn)的賦值形式[1 0 3 2]或[1 0 3 2 3 2]，則采用式4)和5)對(duì)歸一化后的載荷和位移進(jìn)行平滑處理，然后再利用公式1)和公式2)開始重復(fù)特征點(diǎn)提取過程，直到得到標(biāo)準(zhǔn)賦值形式為止：

采用上述方法對(duì)所選時(shí)間段內(nèi)的各個(gè)地面示功圖進(jìn)行處理，得到各個(gè)地面示功圖的四個(gè)特征位置點(diǎn)。

所述將位移d_n和載荷l_n參數(shù)進(jìn)行歸一化處理的方法：

其中，d_min、d_max、l_min、l_max分別是位移和載荷的最小值和最大值。

實(shí)施例4、

如實(shí)施例1、2、3所述的一種基于時(shí)序地面示功圖的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法，其區(qū)別在于，在采用等權(quán)重的方法計(jì)算當(dāng)前地面示功圖特征值與所選所有時(shí)間段特征值的平均值的變化幅度的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)之前，計(jì)算各個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)地面示功圖特征值的平均值；所述的平均值采用算術(shù)平均值計(jì)算方法計(jì)算；

獲取當(dāng)前地面示功圖，采用所述鏈?zhǔn)骄幋a方法提取當(dāng)前地面示功圖的四個(gè)特征位置點(diǎn)；

將當(dāng)前地面示功圖的特征值與某個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)地面示功圖特征值的平均值進(jìn)行比較，計(jì)算當(dāng)前地面示功圖特征值相對(duì)于某個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)特征值的平均值的變化幅度；按此方法計(jì)算當(dāng)前地面示功圖特征值與所選所有時(shí)間段內(nèi)地面示功圖特征值的平均值的變化幅度。

將當(dāng)前地面示功圖的特征值與某個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)地面示功圖特征值的平均值進(jìn)行比較方法據(jù)圖如下：

計(jì)算當(dāng)前地面示功圖的各個(gè)特征值相對(duì)于某個(gè)所選時(shí)間段內(nèi)各個(gè)特征值的平均值的變化幅度中上標(biāo)表示特征值類型，下標(biāo)表示時(shí)間段，如表示當(dāng)前地面示功圖的上沖程加載線斜率相對(duì)于第1個(gè)時(shí)間段內(nèi)地面示功圖上沖程加載線斜率平均值的變化幅度；所述的特征值類型包括上沖程加載線斜率、下沖程卸載線斜率、上沖程最大載荷、下沖程最小載荷和示功圖面積；

如果某個(gè)當(dāng)前特征值與某個(gè)時(shí)間段內(nèi)該特征值的平均值的相對(duì)偏差小于5％，則認(rèn)為該特征值不變，

若相對(duì)偏差大于5％且小于10％，則認(rèn)為該特征值升高，

若相對(duì)偏差大于-10％且小于-5％，則認(rèn)為該特征值降低，

若相對(duì)偏差大于10％，則認(rèn)為該特征值快速升高，

若相對(duì)偏差小于-10％，則認(rèn)為該特征值快速降低，

其中5％、10％為經(jīng)驗(yàn)閾值，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整；

以當(dāng)前地面示功圖獲取時(shí)間以前1個(gè)小時(shí)內(nèi)的上沖程加載線斜率變化為例說明上述變化幅度判斷方法：

則認(rèn)為上沖程加載線斜率不變，

則認(rèn)為上沖程加載線斜率升高，

則認(rèn)為上沖程加載線斜率降低，

則認(rèn)為上沖程加載線斜率快速升高，

則認(rèn)為上沖程加載線斜率快速降低，

其中的閾值0.05和0.1均為經(jīng)驗(yàn)值，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整；

根據(jù)上述方法可以計(jì)算出當(dāng)前地面示功圖上沖程加載線斜率、下沖程卸載線斜率、上沖程最大載荷、下沖程最小載荷和示功圖面積共5個(gè)特征值相對(duì)于某個(gè)時(shí)間段內(nèi)對(duì)應(yīng)特征值的平均值的變化幅度。

實(shí)施例5、

如實(shí)施例1、2、3、4所述的一種基于時(shí)序地面示功圖的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法，其區(qū)別在于，所述采用等權(quán)重的方法計(jì)算地面示功圖特征值與所選所有時(shí)間段特征值的平均值的變化幅度的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，即特征值在所選所有時(shí)間段內(nèi)變化幅度的平均值avg_c，下標(biāo)c表示特征值；采用經(jīng)驗(yàn)閾值的方法，確定特征值的最終變化幅度F′_c；

當(dāng)-0.5<avg_c<0.5時(shí)，判斷該特征值無(wú)變化，F(xiàn)′_c＝0；

當(dāng)0.5≤avg_c<1.5時(shí)，判斷該特征值升高，F(xiàn)′_c＝1；

當(dāng)-1.5<avg_c≤-0.5時(shí)，判斷該特征值降低，F(xiàn)′_c＝-1；

當(dāng)1.5≤avg_c≤2時(shí)，判斷該特征值快速升高，F(xiàn)′c＝2；

當(dāng)-2≤avg_c≤-1.5，判斷該特征值快速降低，F(xiàn)′_c＝-2；

以1個(gè)小時(shí)、4個(gè)小時(shí)、12個(gè)小時(shí)、24個(gè)小時(shí)共4個(gè)時(shí)間段的上沖程加載線斜率判斷為例說明綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定方法；

如果-0.5<avg_c<0.5，則判斷上沖程加載線斜率無(wú)變化，F(xiàn)′_I＝0；

如果0.5≤avg_I<1.5，則判斷上沖程加載線斜率升高，F(xiàn)′_I＝1；

如果-1.5<avg_c≤-0.5，則判斷上沖程加載線斜率降低，F(xiàn)′_I＝-1；

如果1.5≤avg_c≤2，則判斷上沖程加載線斜率快速升高，F(xiàn)′_I＝2；

如果-2≤avg_c≤-1.5，則判斷上沖程加載線斜率快速降低，F(xiàn)′_I＝-2。

實(shí)施例6、

如實(shí)施例1-5所述的一種基于時(shí)序地面示功圖的抽油機(jī)井實(shí)時(shí)工況診斷方法，其區(qū)別在于，根據(jù)所述綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)合特征知識(shí)庫(kù)及對(duì)應(yīng)的工況知識(shí)庫(kù)，實(shí)時(shí)給出油井工況信息的具體步驟如下：

將抽油機(jī)井地面示功圖參數(shù)測(cè)量、編碼和發(fā)射裝置4安裝在地面抽油機(jī)上，測(cè)量抽油機(jī)工作過程中的懸點(diǎn)載荷隨懸點(diǎn)位移的變化，經(jīng)過編碼后通過井場(chǎng)無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)7遠(yuǎn)程傳輸給地面示功圖參數(shù)接收、解碼和存儲(chǔ)裝置5；地面示功圖參數(shù)接收、解碼和存儲(chǔ)裝置5接收數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，得到抽油機(jī)描述抽油機(jī)懸點(diǎn)載荷和抽油機(jī)懸點(diǎn)位移之間關(guān)系的地面示功圖數(shù)據(jù)，并保存在存儲(chǔ)介質(zhì)中；

上述存儲(chǔ)數(shù)據(jù)再通過有線或無(wú)線的示功圖實(shí)時(shí)通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛媸竟D分析與生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)處理中心6；

安裝在地面示功圖分析與生產(chǎn)管理計(jì)算機(jī)處理中心6中的“抽油機(jī)井地面示功圖實(shí)時(shí)工況預(yù)警管理軟件”利用所述的工況診斷方法對(duì)獲取的地面示功圖參數(shù)進(jìn)行分析，給出油井當(dāng)前工況信息。