CN106884644A - 基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法 - Google Patents

Abstract

一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，包括：基于现场生产数据建立特征知识库及对应的工况知识库；在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图；利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；计算各个所选时间段内各个地面示功图特征值，包括：上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积；然后，采用等权重的方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标；最后根据所述综合评价指标结合特征知识库及对应的工况知识库，实时给出油井工况信息。

Description

基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法

技术领域

本发明涉及基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，属于石油开采的技术领域。

背景技术

抽油机井生产系统是目前应用最广泛的一种人工举升方式。描述抽油机悬点载荷随悬点位移变化的地面示功图是用于分析和诊断抽油机井工作状况、提高抽油机井生产管理水平的一项重要技术。随着监测技术的进步，实时采集抽油机井地面示功图数据成为现实。通过地面示功图数据的实时分析可以为生产管理提供实时决策支持。

丁涛和刘均荣等在中国专利CN103541723公开了“基于地面示功图面积变化的抽油机井实时工况诊断方法”，其中提出了一种利用标准示功图进行抽油机井工况诊断的方法。该方法的关键是标准示功图的选取，而这个选取过程更多依赖于现场工程师的经验，因此选择标准示功图具有较大的主观性，从而为抽油机井工况的诊断带来一定的不确定性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种上述基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法。

本发明的技术方案如下：

一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，包括：

基于现场生产数据建立特征知识库及对应的工况知识库；在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图；利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；计算各个所选时间段内各个地面示功图特征值，包括：上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积；然后，采用等权重的方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标；最后根据所述综合评价指标结合特征知识库及对应的工况知识库，实时给出油井工况信息。

根据本发明优选的，所述的特征知识库包括地面示功图的上冲程加载线斜率变化范围、下冲程卸载线斜率变化范围、上冲程最大载荷变化范围、下冲程最小载荷变化范围和示功图面积变化范围；

所述的工况知识库包括抽油机冲次变大、抽油机冲次变小、抽油机冲程变大、抽油机冲程变小、回压升高、回压降低、套压变大、套压变小、抽油泵固定阀漏失、抽油泵游动阀漏失、抽油泵固定阀和游动阀漏失、抽油泵固定阀失效、抽油泵游动阀失效、抽油杆断脱、油管漏失、油嘴堵塞、增加或加紧盘根、抽油机调平衡、更换变频器、加紧皮带、气体影响、油层供液不足、停开井、加药剂、结蜡、流体粘度增加、流体粘度降低、含水升高、含水降低、地层出砂、油井连抽带喷、套管掺水、井筒热洗。所述的特征知识库及对应的工况知识库的建立属于现有技术。

根据本发明优选的，所述在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图，是指以当前地面示功图获取时间为起点向前选取至少2个时间段内连续测量的地面示功图。

根据本发明优选的，所述利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；

所述的地面示功图特征点是描述抽油机上下冲程过程中游动阀和固定阀打开与关闭的位置点；

所述链式编码方法包括：对于每个地面示功图首先将位移d_n和载荷l_n参数进行归一化，d_min、d_max、l_min、l_max分别是位移和载荷的最小值和最大值；计算任意一组归一化位移d_dn和载荷l_dn数据对应的矢量角度A_n，

然后，对每个矢量角度进行赋值；其赋值方法为：当矢量角度在(315°，360°)和(0°，45°)范围内，赋值为0；当矢量角度在(45°，135°)范围内，赋值为1；当矢量角度在(135°，225°)范围内，赋值为2；当矢量角度在(225°，315°)范围内，赋值为3；

最后，去除赋值中连续相同的数字：

得到每个地面示功图所对应的标准赋值形式；[1 0 3 2]赋值形式对应四边形的示功图，[1 0 3 2 3 2]赋值形式对应六边形刀把状的示功图；

上述赋值0表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为固定阀打开；

上述赋值1表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为游动阀关闭；

上述赋值2表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为游动阀打开；

上述赋值3表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为固定阀关闭；

如不能得到标准的赋值形式[1 0 3 2]或[1 0 3 2 3 2]，则采用式4)和5)对归一化后的载荷和位移进行平滑处理，然后再利用公式1)和公式2)开始重复特征点提取过程，直到得到标准赋值形式为止：

采用上述方法对所选时间段内的各个地面示功图进行处理，得到各个地面示功图的四个特征位置点。

根据本发明优选的，所述将位移d_n和载荷l_n参数进行归一化处理的方法：

其中，d_min、d_max、l_min、l_max分别是位移和载荷的最小值和最大值。

根据本发明优选的，在采用等权重的方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标之前，计算各个所选时间段内地面示功图特征值的平均值；所述的平均值采用算术平均值计算方法计算；

获取当前地面示功图，采用所述链式编码方法提取当前地面示功图的四个特征位置点；

将当前地面示功图的特征值与某个所选时间段内地面示功图特征值的平均值进行比较，计算当前地面示功图特征值相对于某个所选时间段内特征值的平均值的变化幅度；按此方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段内地面示功图特征值的平均值的变化幅度。

根据本发明优选的，将当前地面示功图的特征值与某个所选时间段内地面示功图特征值的平均值进行比较方法据图如下：

计算当前地面示功图的各个特征值相对于某个所选时间段内各个特征值的平均值的变化幅度中上标表示特征值类型，下标表示时间段，如表示当前地面示功图的上冲程加载线斜率相对于第1个时间段内地面示功图上冲程加载线斜率平均值的变化幅度；所述的特征值类型包括上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积；

如果某个当前特征值与某个时间段内该特征值的平均值的相对偏差小于5％，则认为该特征值不变，

若相对偏差大于5％且小于10％，则认为该特征值升高，

若相对偏差大于-10％且小于-5％，则认为该特征值降低，

若相对偏差大于10％，则认为该特征值快速升高，

若相对偏差小于-10％，则认为该特征值快速降低，

其中5％、10％为经验阈值，可根据现场情况调整；

以当前地面示功图获取时间以前1个小时内的上冲程加载线斜率变化为例说明上述变化幅度判断方法：

则认为上冲程加载线斜率不变，

则认为上冲程加载线斜率升高，

则认为上冲程加载线斜率降低，

则认为上冲程加载线斜率快速升高，

则认为上冲程加载线斜率快速降低，

其中的阈值0.05和0.1均为经验值，可以根据现场情况调整；

根据上述方法可以计算出当前地面示功图上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积共5个特征值相对于某个时间段内对应特征值的平均值的变化幅度。

根据本发明优选的，所述采用等权重的方法计算地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标，即特征值在所选所有时间段内变化幅度的平均值avg_c，下标c表示特征值；采用经验阈值的方法，确定特征值的最终变化幅度F′_c；

当-0.5<avg_c<0.5时，判断该特征值无变化，F′_c＝0；

当0.5≤avg_c<1.5时，判断该特征值升高，F′_c＝1；

当-1.5<avg_c≤-0.5时，判断该特征值降低，F′_c＝-1；

当1.5≤avg_c≤2时，判断该特征值快速升高，F′_c＝2；

当-2≤avg_c≤-1.5，判断该特征值快速降低，F′_c＝-2；

以1个小时、4个小时、12个小时、24个小时共4个时间段的上冲程加载线斜率判断为例说明综合评价指标的确定方法；

如果-0.5<avg_c<0.5，则判断上冲程加载线斜率无变化，F′_I＝0；

如果0.5≤avg_I<1.5，则判断上冲程加载线斜率升高，F′_I＝1；

如果-1.5<avg_c≤-0.5，则判断上冲程加载线斜率降低，F′_I＝-1；

如果1.5≤avg_c≤2，则判断上冲程加载线斜率快速升高，F′_I＝2；

如果-2≤avg_c≤-1.5，则判断上冲程加载线斜率快速降低，F′_I＝-2。

根据本发明优选的，根据所述综合评价指标结合特征知识库及对应的工况知识库，实时给出油井工况信息的具体步骤如下：

将抽油机井地面示功图参数测量、编码和发射装置4安装在地面抽油机上，测量抽油机工作过程中的悬点载荷随悬点位移的变化，经过编码后通过井场无线通讯网络7远程传输给地面示功图参数接收、解码和存储装置5；地面示功图参数接收、解码和存储装置5接收数据后对数据进行解码，得到抽油机描述抽油机悬点载荷和抽油机悬点位移之间关系的地面示功图数据，并保存在存储介质中；

上述存储数据再通过有线或无线的示功图实时通讯网络传输到地面示功图分析与生产管理计算机处理中心6；

安装在地面示功图分析与生产管理计算机处理中心6中的“抽油机井地面示功图实时工况预警管理软件”利用所述的工况诊断方法对获取的地面示功图参数进行分析，给出油井当前工况信息。所述抽油机井地面示功图实时工况预警管理软件是基于本发明提出的方法编制的，用户利用这个软件就可以实现油井诊断，同时该软件还实时显示当前地面示功图、查询历史地面示功图。

本发明的优势在于：

1、本发明将链式编码方法引入地面示功图特征点提取，实现快速计算。

2、本发明将时间序列数据分析方法引入抽油机井实时工况诊断，可以减少故障误判，提高故障诊断类型的准确度。

3、本发明相比于中国专利文献CN103541723而言，无需人工确定标准示功图，避免了现场工程师的主观性。

4、本发明考虑了抽油机井的生产历史，预警值范围可根据生产、作业历史动态调整，从而进一步提高抽油机井的生产管理水平。

附图说明

图1是本发明所述工况诊断方法实施时所用系统的示意图；

图1中：1、油藏；2、井筒；3、地面；4、抽油机井地面示功图参数测量、编码和发射装置；5、地面示功图参数接收、解码和存储装置；6、地面示功图分析与生产管理计算机处理中心；7、井场无线通讯网络；8、有线或无线的示功图实时通讯网络。

图2是本发明所述工况诊断方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本发明进一步说明，但不限于此。

如图1、图2所示。

实施例1

一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，包括：基于现场生产数据建立特征知识库及对应的工况知识库；在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图；利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；计算各个所选时间段内各个地面示功图特征值，包括：上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积；然后，采用等权重的方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标；最后根据所述综合评价指标结合特征知识库及对应的工况知识库，实时给出油井工况信息。

实施例2、

如实施例1所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其区别在于，所述的特征知识库包括地面示功图的上冲程加载线斜率变化范围、下冲程卸载线斜率变化范围、上冲程最大载荷变化范围、下冲程最小载荷变化范围和示功图面积变化范围；

所述的工况知识库包括抽油机冲次变大、抽油机冲次变小、抽油机冲程变大、抽油机冲程变小、回压升高、回压降低、套压变大、套压变小、抽油泵固定阀漏失、抽油泵游动阀漏失、抽油泵固定阀和游动阀漏失、抽油泵固定阀失效、抽油泵游动阀失效、抽油杆断脱、油管漏失、油嘴堵塞、增加或加紧盘根、抽油机调平衡、更换变频器、加紧皮带、气体影响、油层供液不足、停开井、加药剂、结蜡、流体粘度增加、流体粘度降低、含水升高、含水降低、地层出砂、油井连抽带喷、套管掺水、井筒热洗。

所述在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图，是指以当前地面示功图获取时间为起点向前选取至少2个时间段内连续测量的地面示功图；所述时间长度可以是1个小时、4个小时、12个小时、24个小时，也可以是其它长度的时间；例如，选择3个时间段，其所选择的第2个时间长度内的地面示功图数据包括第1个时间长度的地面示功图数据在内，第3个时间长度的地面示功图数据包括第2个时间长度的地面示功图数据在内，依次类推。

实施例3、

如实施例1、2所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其区别在于，所述利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；

所述的地面示功图特征点是描述抽油机上下冲程过程中游动阀和固定阀打开与关闭的位置点；

所述链式编码方法包括：对于每个地面示功图首先将位移d_n和载荷l_n参数进行归一化，d_min、d_max、l_min、l_max分别是位移和载荷的最小值和最大值；计算任意一组归一化位移d_dn和载荷l_dn数据对应的矢量角度A_n，

然后，对每个矢量角度进行赋值；其赋值方法为：当矢量角度在(315°，360°)和(0°，45°)范围内，赋值为0；当矢量角度在(45°，135°)范围内，赋值为1；当矢量角度在(135°，225°)范围内，赋值为2；当矢量角度在(225°，315°)范围内，赋值为3；

最后，去除赋值中连续相同的数字：

得到每个地面示功图所对应的标准赋值形式；[1 0 3 2]赋值形式对应四边形的示功图，[1 0 3 2 3 2]赋值形式对应六边形刀把状的示功图；

上述赋值0表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为固定阀打开；

上述赋值1表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为游动阀关闭；

上述赋值2表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为游动阀打开；

上述赋值3表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为固定阀关闭；

如不能得到标准的赋值形式[1 0 3 2]或[1 0 3 2 3 2]，则采用式4)和5)对归一化后的载荷和位移进行平滑处理，然后再利用公式1)和公式2)开始重复特征点提取过程，直到得到标准赋值形式为止：

采用上述方法对所选时间段内的各个地面示功图进行处理，得到各个地面示功图的四个特征位置点。

所述将位移d_n和载荷l_n参数进行归一化处理的方法：

其中，d_min、d_max、l_min、l_max分别是位移和载荷的最小值和最大值。

实施例4、

如实施例1、2、3所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其区别在于，在采用等权重的方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标之前，计算各个所选时间段内地面示功图特征值的平均值；所述的平均值采用算术平均值计算方法计算；

获取当前地面示功图，采用所述链式编码方法提取当前地面示功图的四个特征位置点；

将当前地面示功图的特征值与某个所选时间段内地面示功图特征值的平均值进行比较，计算当前地面示功图特征值相对于某个所选时间段内特征值的平均值的变化幅度；按此方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段内地面示功图特征值的平均值的变化幅度。

将当前地面示功图的特征值与某个所选时间段内地面示功图特征值的平均值进行比较方法据图如下：

计算当前地面示功图的各个特征值相对于某个所选时间段内各个特征值的平均值的变化幅度中上标表示特征值类型，下标表示时间段，如表示当前地面示功图的上冲程加载线斜率相对于第1个时间段内地面示功图上冲程加载线斜率平均值的变化幅度；所述的特征值类型包括上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积；

如果某个当前特征值与某个时间段内该特征值的平均值的相对偏差小于5％，则认为该特征值不变，

若相对偏差大于5％且小于10％，则认为该特征值升高，

若相对偏差大于-10％且小于-5％，则认为该特征值降低，

若相对偏差大于10％，则认为该特征值快速升高，

若相对偏差小于-10％，则认为该特征值快速降低，

其中5％、10％为经验阈值，可根据现场情况调整；

以当前地面示功图获取时间以前1个小时内的上冲程加载线斜率变化为例说明上述变化幅度判断方法：

则认为上冲程加载线斜率不变，

则认为上冲程加载线斜率升高，

则认为上冲程加载线斜率降低，

则认为上冲程加载线斜率快速升高，

则认为上冲程加载线斜率快速降低，

其中的阈值0.05和0.1均为经验值，可以根据现场情况调整；

根据上述方法可以计算出当前地面示功图上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积共5个特征值相对于某个时间段内对应特征值的平均值的变化幅度。

实施例5、

如实施例1、2、3、4所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其区别在于，所述采用等权重的方法计算地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标，即特征值在所选所有时间段内变化幅度的平均值avg_c，下标c表示特征值；采用经验阈值的方法，确定特征值的最终变化幅度F′_c；

当-0.5<avg_c<0.5时，判断该特征值无变化，F′_c＝0；

当0.5≤avg_c<1.5时，判断该特征值升高，F′_c＝1；

当-1.5<avg_c≤-0.5时，判断该特征值降低，F′_c＝-1；

当1.5≤avg_c≤2时，判断该特征值快速升高，F′c＝2；

当-2≤avg_c≤-1.5，判断该特征值快速降低，F′_c＝-2；

以1个小时、4个小时、12个小时、24个小时共4个时间段的上冲程加载线斜率判断为例说明综合评价指标的确定方法；

如果-0.5<avg_c<0.5，则判断上冲程加载线斜率无变化，F′_I＝0；

如果0.5≤avg_I<1.5，则判断上冲程加载线斜率升高，F′_I＝1；

如果-1.5<avg_c≤-0.5，则判断上冲程加载线斜率降低，F′_I＝-1；

如果1.5≤avg_c≤2，则判断上冲程加载线斜率快速升高，F′_I＝2；

如果-2≤avg_c≤-1.5，则判断上冲程加载线斜率快速降低，F′_I＝-2。

实施例6、

如实施例1-5所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其区别在于，根据所述综合评价指标结合特征知识库及对应的工况知识库，实时给出油井工况信息的具体步骤如下：

将抽油机井地面示功图参数测量、编码和发射装置4安装在地面抽油机上，测量抽油机工作过程中的悬点载荷随悬点位移的变化，经过编码后通过井场无线通讯网络7远程传输给地面示功图参数接收、解码和存储装置5；地面示功图参数接收、解码和存储装置5接收数据后对数据进行解码，得到抽油机描述抽油机悬点载荷和抽油机悬点位移之间关系的地面示功图数据，并保存在存储介质中；

上述存储数据再通过有线或无线的示功图实时通讯网络传输到地面示功图分析与生产管理计算机处理中心6；

安装在地面示功图分析与生产管理计算机处理中心6中的“抽油机井地面示功图实时工况预警管理软件”利用所述的工况诊断方法对获取的地面示功图参数进行分析，给出油井当前工况信息。

Claims (9)

1.一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其特征在于，该方法包括：

基于现场生产数据建立特征知识库及对应的工况知识库；在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图；利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；计算各个所选时间段内各个地面示功图特征值，包括：上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积；然后，采用等权重的方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标；最后根据所述综合评价指标结合特征知识库及对应的工况知识库，实时给出油井工况信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其特征在于，所述的特征知识库包括地面示功图的上冲程加载线斜率变化范围、下冲程卸载线斜率变化范围、上冲程最大载荷变化范围、下冲程最小载荷变化范围和示功图面积变化范围；

所述的工况知识库包括抽油机冲次变大、抽油机冲次变小、抽油机冲程变大、抽油机冲程变小、回压升高、回压降低、套压变大、套压变小、抽油泵固定阀漏失、抽油泵游动阀漏失、抽油泵固定阀和游动阀漏失、抽油泵固定阀失效、抽油泵游动阀失效、抽油杆断脱、油管漏失、油嘴堵塞、增加或加紧盘根、抽油机调平衡、更换变频器、加紧皮带、气体影响、油层供液不足、停开井、加药剂、结蜡、流体粘度增加、流体粘度降低、含水升高、含水降低、地层出砂、油井连抽带喷、套管掺水、井筒热洗。

3.根据权利要求1所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其特征在于，所述在选取当前地面示功图之前的各个时间段连续测量获取地面示功图，是指以当前地面示功图获取时间为起点向前选取至少2个时间段内连续测量的地面示功图。

4.根据权利要求1所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其特征在于，所述利用链式编码方法提取各个时间段内各个地面示功图的特征点，得到各个地面示功图中游动阀和固定阀打开与关闭的位置；

所述的地面示功图特征点是描述抽油机上下冲程过程中游动阀和固定阀打开与关闭的位置点；

所述链式编码方法包括：对于每个地面示功图首先将位移d_n和载荷l_n参数进行归一化，d_min、d_max、l_min、l_max分别是位移和载荷的最小值和最大值；计算任意一组归一化位移d_dn和载荷l_dn数据对应的矢量角度A_n，

$A_n={\tan }^{-1}\sqrt[2]{{(d_{dn}-d_{dn-1})}^2-{(l_{dn}-l_{dn-1})}^2}---3)$

然后，对每个矢量角度进行赋值；其赋值方法为：当矢量角度在(315°，360°)和(0°，45°)范围内，赋值为0；当矢量角度在(45°，135°)范围内，赋值为1；当矢量角度在(135°，225°)范围内，赋值为2；当矢量角度在(225°，315°)范围内，赋值为3；

最后，去除赋值中连续相同的数字：

得到每个地面示功图所对应的标准赋值形式；[1 0 3 2]赋值形式对应四边形的示功图，[1 0 3 2 3 2]赋值形式对应六边形刀把状的示功图；

上述赋值0表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为固定阀打开；

上述赋值1表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为游动阀关闭；

上述赋值2表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为游动阀打开；

上述赋值3表示地面示功图中的“位移—载荷”位置点为固定阀关闭；

如不能得到标准的赋值形式[1 0 3 2]或[1 0 3 2 3 2]，则采用式4)和5)对归一化后的载荷和位移进行平滑处理，然后再利用公式1)和公式2)开始重复特征点提取过程，直到得到标准赋值形式为止：

$d_n=\frac{d_{n-2}-d_{n-1}-d_n-d_{n+1}-d_{n+2}}{5}---4)$

$l_n=\frac{l_{n-2}-l_{n-1}-l_n-l_{n+1}-l_{n+2}}{5}---5)$

采用上述方法对所选时间段内的各个地面示功图进行处理，得到各个地面示功图的四个特征位置点。

5.根据权利要求4所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其特征在于，所述将位移d_n和载荷l_n参数进行归一化处理的方法：

$d_{dn}=\frac{d_n-d_{min}}{d_{max}-d_{min}}---1)$

$l_{dn}=\frac{l_n-l_{\min }}{l_{\max }-l_{\min }}---2)$

其中，d_min、d_max、l_min、l_max分别是位移和载荷的最小值和最大值。

6.根据权利要求1所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其特征在于，在采用等权重的方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标之前，计算各个所选时间段内地面示功图特征值的平均值；所述的平均值采用算术平均值计算方法计算；

获取当前地面示功图，采用所述链式编码方法提取当前地面示功图的四个特征位置点；

将当前地面示功图的特征值与某个所选时间段内地面示功图特征值的平均值进行比较，计算当前地面示功图特征值相对于某个所选时间段内特征值的平均值的变化幅度；按此方法计算当前地面示功图特征值与所选所有时间段内地面示功图特征值的平均值的变化幅度。

7.根据权利要求6所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其特征在于，将当前地面示功图的特征值与某个所选时间段内地面示功图特征值的平均值进行比较方法如下：

计算当前地面示功图的各个特征值相对于某个所选时间段内各个特征值的平均值的变化幅度 中上标表示特征值类型，下标表示时间段，所述的特征值类型包括上冲程加载线斜率、下冲程卸载线斜率、上冲程最大载荷、下冲程最小载荷和示功图面积；

如果某个当前特征值与某个时间段内该特征值的平均值的相对偏差小于5％，则认为该特征值不变，

若相对偏差大于5％且小于10％，则认为该特征值升高，

若相对偏差大于-10％且小于-5％，则认为该特征值降低，

若相对偏差大于10％，则认为该特征值快速升高，

若相对偏差小于-10％，则认为该特征值快速降低，

8.根据权利要求6所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其特征在于，所述采用等权重的方法计算地面示功图特征值与所选所有时间段特征值的平均值的变化幅度的综合评价指标，即特征值在所选所有时间段内变化幅度的平均值avg_c，下标c表示特征值；采用经验阈值的方法，确定特征值的最终变化幅度F′_c；

当-0.5<avg_c<0.5时，判断该特征值无变化，F′_c＝0；

当0.5≤avg_c<1.5时，判断该特征值升高，F′_c＝1；

当-1.5<avg_c≤-0.5时，判断该特征值降低，F′_c＝-1；

当1.5≤avg_c≤2时，判断该特征值快速升高，F′_c＝2；

当-2≤avg_c≤-1.5，判断该特征值快速降低，F′_c＝-2。

9.根据权利要求1所述的一种基于时序地面示功图的抽油机井实时工况诊断方法，其特征在于，根据所述综合评价指标结合特征知识库及对应的工况知识库，实时给出油井工况信息的具体步骤如下：

将抽油机井地面示功图参数测量、编码和发射装置安装在地面抽油机上，测量抽油机工作过程中的悬点载荷随悬点位移的变化，经过编码后通过井场无线通讯网络远程传输给地面示功图参数接收、解码和存储装置；地面示功图参数接收、解码和存储装置接收数据后对数据进行解码，得到抽油机描述抽油机悬点载荷和抽油机悬点位移之间关系的地面示功图数据，并保存在存储介质中；

上述存储数据再通过有线或无线的示功图实时通讯网络传输到地面示功图分析与生产管理计算机处理中心；

安装在地面示功图分析与生产管理计算机处理中心中的“抽油机井地面示功图实时工况预警管理软件”利用所述的工况诊断方法对获取的地面示功图参数进行分析，给出油井当前工况信息。