抽油机井系统效率影响因素分析与神经网络预测研究

魏晓晨

（大庆油田有限责任公司第五采油厂，黑龙江 大庆 163513)

摘 要：为了提升抽油机井系统效率，实现科学采油，对抽油机井系统效率影响固素进行统计分析。在此基础上，利用灰色关联法验证各指标与系统效率的相关性，并采用神经网络预测系统效率，从而制定对应调节措施。研究表明，抽油机井单井日产液量、抽油泵泵效、电机功率因数3项指标与系统效率呈正相关，而冲次、沉没度和抽油机平街度3项指标存在合理范围，在合理范围内，系统效率达到最高,低于或高于合理范围,系统效率均会降低;单井日产液、冲次、抽油泵泵效、沉没度、抽油机平衡度、电机功率因数与系统效率的灰色关联度分别为0.86、0.84、0.79、0.88.0.67,0.74,其中沉没度指标与系统效率关联度最大，关系最密切,其次为单井日产液和冲次;将164组实际数据按7:3进行数据划分，分别作为训练数据和预测数据,得到训练集最终均方误差为0.026442,R为0.977,回归精度较高，满足应用条件;在现场推广应用该技术进行预测和措施方案的筛选239井次，单井措施后日均节电5.21kWh,措施井合计节电32.80万kWh,折合经济效益23.16万元。研究结果为抽油机井系统效率预测与措施井方案制定提供了技术支持。

关键词：抽油机井；系统效率；神经网络；预测；措施

0 引言

抽油机是陆上油田机械采油的主要设备，承担油田>80%的生产任务。抽油机系统效率是衔量抽油机井是否合理运行的一项重要指标。若抽油机井系统效率低，说明抽油过程中无用功过多，有用功与总功之比降低，此时能耗浪费严重，抽油机处于不合理运行状态。

近年来，为了提升抽油机井系统效率，多名学者对此进行了研究。邱禹淞凹从机械结构优化、智能控制系统设计和参数优化与运行策略调整等方面人手，通过对动力传输系统的改造及智能化控制，实现了系统效率的显著提升。王天依基于使抽油机井系统效率管理更加精细、节能措施安排更为精准的目的，采用示功图面积计算方法，将系统效率指标细分为地面系统效率和井下系统效率2个部分，结合分析主要影响因素试验，以建立多元回归预测模型的方法，绘制出抽油机系统效率动态控制图。郭亮“分析了吐哈油田抽油机井系统效率现状，研究了影响系统效率的一些主要因素，总结了近几年在提高系统效率上所做的主要工作及取得的成功经验，通过现场测试对抽油井系统进行了分析，提出了提高系统效率的技术对策。田珈旭从理论上分析了导致系统效率降低的原因，总结了影响系统效率的多种因素，提出了提高抽油机系统效率可行性的方法措施。本文基于抽油机井系统效率的关键影响因素，通过灰色关联分析量化其相关性，进而以筛选指标为输入层构建BP神经网络预测模型，最终通过参数优化筛选潜力井并实施调参措施，为油田抽油机井节能降耗提供理论依据与技术支持。

……