CN110489921B - 一种基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及抽油井产液量测量技术领域，提供一种基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法。首先采集每个抽汲周期的电参数样本及每个抽汲周期所在日的实际产液量；然后计算抽油机四连杆机构结构参数间的几何关系，并计算扭矩因数、光杆位置因数；接着将电机功率转化为抽油机悬点载荷，在悬点载荷曲线中获取悬点有效冲程，计算机理产液量，并在电参数中选取辅助变量，计算产液量误差；然后构建并训练基于SVR的产液量误差补偿模型；最后在待测量抽汲周期内采集电参数样本，利用训练后的产液量误差补偿模型，输出产液量误差，得到产液量。本发明能够实现对有杆泵抽油井产液量的在线实时连续测量，提高测量精度，且成本低、简单方便、节能环保。

Description

一种基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法

技术领域

本发明涉及抽油井产液量测量技术领域，特别是涉及一种基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法。

背景技术

抽油井产液量主要是由有杆抽油系统来完成的，也称为地面实际产液量，是井口所产原油经过脱气处理后的产量。根据采油生产工艺可知，产液量预测计量作为采油过程的基础，是油田生产管理中的一项重要工作。准确及时的油井产液量数据是获取抽油井运行状态，进行采油过程故障诊断，合理制定油田生产方案的重要依据，是提高油井生产效率的关键所在。

在油田生产现场，常规获取产液量的方法是将各井口的油输送至计量站进行统一集中计量(包括三相计量、翻斗计量和玻璃管计量等)，需要铺设大量管道与应用装备，而且这种计量方式为周期性间歇测量，无法实时获取产液量数据。九十年代后期提出的功图计量法属于软测量中机理建模方法，利用有杆抽油系统数学模型，将悬点示功图转化为井下泵示功图获取产液量，然而在转化井下泵示功图的过程中，由于有杆抽油系统井下工况的复杂性和不可预见性，无法准确确定边界条件和阻尼系数，所求出的泵示功图为近似值，导致计量误差较大。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，能够实现对有杆泵抽油井产液量的在线实时连续测量，提高测量精度，且成本低、简单方便、节能环保。

本发明的技术方案为：

一种基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：将光杆下死点作为抽油井电参数的采集起始点，在每个抽汲周期内相隔时间间隔ΔT采集电参数样本数据，采集每个抽汲周期所在日的实际产液量；

步骤2：计算抽油机的四连杆机构的结构参数间的几何关系，并计算抽油机的扭矩因数

光杆位置因数

步骤3：在每个抽汲周期内，将每个采样点对应的电机功率均转化为抽油机悬点载荷，并绘制悬点载荷曲线；

步骤4：在每个抽汲周期的悬点载荷曲线中获取悬点有效冲程，计算每个抽汲周期的机理产液量，并计算每个抽汲周期所在日的机理产液量；

步骤5：在每个抽汲周期的抽油井电参数中选取辅助变量，计算每个抽汲周期所在日的产液量误差，并对辅助变量和产液量误差进行归一化处理；

步骤6：用归一化处理后的辅助变量与产液量误差构建并训练基于SVR的产液量误差补偿模型；

步骤7：在待测量抽汲周期内相隔时间间隔ΔT采集电参数样本数据，并对待测量抽汲周期的电参数样本数据进行步骤2至步骤5中相同的处理，得到待测量抽汲周期所在日的机理产液量Q_m,待及预处理后的辅助变量x_m,待 ^*，将预处理后的辅助变量x_m,待 ^*输入训练后的基于SVR的产液量误差补偿模型，输出待测量抽汲周期所在日的产液量误差y_m,待 ^*，得到待测量抽汲周期所在日的产液量为Q＝Q_m,待+y_m,待 ^*。

所述步骤1中，每个抽汲周期内的第i个电参数样本包括第i个采样点对应的抽油井电机输入端电压、电流、功率、功率因数；其中，i∈{1,2,...,m}，m为一个抽汲周期内的电参数样本总数。

所述步骤2包括下述步骤：

步骤2.1：计算抽油机的四连杆机构的各结构参数间的几何关系为

J²＝K²+R²-2KR cos(θ-φ)

ψ＝χ-ρ

α＝β+ψ-(θ-φ)

其中，φ为游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线同曲柄中心线在时钟的12点钟位置时的夹角，I为游梁支撑中心到减速箱输出轴中心的水平距离，H为游梁支撑中心到底座底部的高度，G为减速箱输出轴中心到底座底部的高度；

J为游梁支撑中心到曲柄销轴承中心的距离，K为极距，K等于游梁支撑中心到减速箱输出轴中心的距离，R为曲柄半径，R等于减速箱输出轴中心到曲柄销轴承中心的距离，θ为曲柄旋转角，θ为当井口位于曲柄右侧时曲柄中心线从时钟的12点钟位置开始按顺时针方向旋转的角度；

β为曲柄销轴承中心与横梁轴承中心间连线同游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线的夹角，C为游梁后臂长度，C等于游梁支撑中心到横梁轴承中心的距离，P为连杆长度，P等于曲柄销轴承中心到横梁轴承中心的距离；

χ为游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线同游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线的夹角；

ρ为游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线同游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的夹角，当游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线、游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线在游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的两侧时ρ为正值，当游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线、游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线在游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的同侧时ρ为负值；

ψ为游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线同游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的夹角；

α为减速箱输出轴中心与曲柄销轴承中心间连线同横梁轴承中心与曲柄销轴承中心间连线的夹角；

ψ_t、ψ_b分别为光杆在最高位置、最低位置时游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线与游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的夹角；

步骤2.2：计算抽油机的扭矩因数

光杆位置因数

分别为

其中，

为纯光杆载荷扭矩被纯光杆载荷所除得的值，

为从下死点算起悬点位移占全冲程的百分比，A为游梁前臂长度，A等于悬挂光杆的驴头弧面半径与钢丝绳半径之和。

所述步骤3包括下述步骤：

步骤3.1：在每个抽汲周期内，将第i个采样点对应的电机功率P_i转化为减速箱净扭矩T_ni

其中，n为电机转速，η₁为减速箱传动效率，b₁为减速箱传动比，η₂为皮带轮传动效率，b₂为皮带轮传动比；

步骤3.2：将第i个采样点对应的减速箱净扭矩T_ni转化为抽油机悬点载荷W_i为

其中，M_i为第i个采样点对应的旋转平衡重扭矩，M_i为在给定曲柄旋转角时由曲柄平衡重在减速箱输出轴上产生的扭矩，M_i＝M_max sinθ，M_max为旋转平衡重扭矩的最大值，M_max＝G_曲R_曲+G_平R_平，G_曲为曲柄重，R_曲为曲柄半径，R_曲＝R，G_平为平衡块重，R_平为平衡块作用半径；B为结构不平衡重，B为在连杆与曲柄销脱开时为保持游梁处于水平位置加在光杆上的力；

步骤3.3：根据所有采样点对应的抽油机悬点载荷，绘制悬点载荷曲线；所述悬点载荷曲线的横坐标为采样点i∈{1,2,...,m}、纵坐标为每个采样点对应的抽油机悬点载荷W_i,i∈{1,2,...,m}。

所述步骤4包括下述步骤：

步骤4.1：在每个抽汲周期内，将悬点载荷曲线按照采样点总数平均分为两个区域，包括高载荷A区、低载荷B区；

步骤4.2：计算悬点载荷曲线上各离散点的曲率变化量K_i＝|f'(i)-f'(i-1)|，计算高载荷A区、低载荷B区的曲率变化最大值分别为

及最大值对应的采样点分别为a、b；其中，f'(i)为悬点载荷曲线上第i个采样点的曲率，采样点a对应固定阀打开点，采样点b对应游动阀打开点，

步骤4.3：计算采样点a、b对应的曲柄旋转角分别为

步骤4.4：根据采样点a、b对应的曲柄旋转角θ_a、θ_b计算对应的光杆位置因数分别为

计算采样点a、b对应的井口悬点位移分别为

其中，S为抽油机冲程；

步骤4.5：计算悬点有效冲程为S_v＝min{S_抽,S_排}；其中，S_抽为抽油泵抽油行程，S_抽＝S-S_a，S_排为抽油泵排油行程，S_排＝S_b；

步骤4.6：计算每个抽汲周期的机理产液量为Q_m0＝A_pS_v；其中，A_p为柱塞截面积；

步骤4.6：计算每个抽汲周期所在日的机理产液量为

其中，

为每个抽汲周期所在日包含的所有抽汲周期的机理产液量的平均值，N为冲次。

所述步骤5包括下述步骤：

步骤5.1：在抽油井电参数中选取第j个抽汲周期的辅助变量为

其中，P_maxj、P_minj分别为第j个抽汲周期电机的功率最大值、最小值，I_aj、I_bj、I_cj为第j个抽汲周期电机的三相电流有效值，

为第j个抽汲周期电机的功率因数平均值；j∈{1,2,...,D}，D为抽汲周期总数；

步骤5.2：计算第j个抽汲周期所在日的产液量误差为y_j＝Q_jm-Q_j；其中，Q_jm、Q_j分别为第j个抽汲周期所在日的机理产液量、实际产液量；

步骤5.3：对辅助变量和产液量误差进行归一化处理，得到归一化处理后的第j个抽汲周期的辅助变量和第j个抽汲周期所在日的产液量误差分别为

其中，

所述步骤6包括下述步骤：

步骤6.1：将归一化处理后的每个抽汲周期的辅助变量作为输入、每个抽汲周期所在日的产液量误差作为输出，构建基于SVR的产液量误差补偿模型；

步骤6.2：归一化处理后的辅助变量、产液量误差构成数据集{(x_j ^*,y_j ^*),j∈{1,2,...,D}}，从数据集中随机选取D₁对数据构成训练集，利用训练集对所述基于SVR的产液量误差补偿模型进行训练。

本发明的有益效果为：

本发明通过将有杆泵抽油井的电参数与结构参数相结合，将电参数转化为悬点载荷，根据悬点载荷曲线斜率变化获取抽油机有效冲程，据此计算机理产液量，并在电参数中选取辅助变量、计算产液量误差，构建并训练基于SVR的产液量误差补偿模型，实现对产液量误差的补偿，实现了产液量的在线实时连续测量以满足数字化油田的需求，提高了产液量测量的精度。本发明不需要建立地面计量站，投资成本低、简单方便，且无需使用特殊的计量仪器及设施等从而无功耗、节能环保。

附图说明

图1为本发明的基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法的流程图；

图2为具体实施方式中有杆泵抽油机四连杆机构的简化图；

图3为具体实施方式中一个冲次内电机功率曲线图；

图4为具体实施方式中一个冲次内悬点载荷曲线图；

图5为具体实施方式中高载荷区的悬点载荷曲线图；

图6为具体实施方式中低载荷区的悬点载荷曲线图；

图7为具体实施方式中有杆泵抽油井的机理产液量曲线图；

图8为本发明的基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法中基于SVR的产液量误差补偿模型的构建及训练流程图；

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式，对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明的基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，包括下述步骤：

步骤1：将光杆下死点作为抽油井电参数的采集起始点，在每个抽汲周期内相隔时间间隔ΔT采集电参数样本数据，采集每个抽汲周期所在日的实际产液量。

所述步骤1中，每个抽汲周期内的第i个电参数样本包括第i个采样点对应的抽油井电机输入端电压、电流、功率、功率因数；其中，i∈{1,2,...,m}，m为一个抽汲周期内的电参数样本总数。本实施例中，采集某一有杆泵抽油井40天的电机电参数及实际产液量数据，每天采取4个抽汲周期内的m＝220个采样点的数据。

步骤2：计算抽油机的四连杆机构的结构参数间的几何关系，并计算抽油机的扭矩因数

光杆位置因数

步骤2.1：当曲柄按顺时针旋转时，四连杆机构之间的几何关系随之发生变化，借助于抽油机的四连杆机构，将电动机的旋转运动转变为往复运动，用抽油杆带动抽油泵的活塞完成抽排油过程。本实施例中，有杆泵抽油井的固定参数如表1所示，对有杆泵抽油井四连杆机构进行如图2所示的简化，根据四连杆机构的结构特性，计算抽油机的四连杆机构的各结构参数间的几何关系为

J²＝K²+R²-2KR cos(θ-φ)

ψ＝χ-ρ

α＝β+ψ-(θ-φ)

其中，φ为游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线同曲柄中心线在时钟的12点钟位置时的夹角，I为游梁支撑中心到减速箱输出轴中心的水平距离，H为游梁支撑中心到底座底部的高度，G为减速箱输出轴中心到底座底部的高度；

J为游梁支撑中心到曲柄销轴承中心的距离，K为极距，K等于游梁支撑中心到减速箱输出轴中心的距离，R为曲柄半径，R等于减速箱输出轴中心到曲柄销轴承中心的距离，θ为曲柄旋转角，θ为当井口位于曲柄右侧时曲柄中心线从时钟的12点钟位置开始按顺时针方向旋转的角度；

β为曲柄销轴承中心与横梁轴承中心间连线同游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线的夹角，C为游梁后臂长度，C等于游梁支撑中心到横梁轴承中心的距离，P为连杆长度，P等于曲柄销轴承中心到横梁轴承中心的距离；

χ为游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线同游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线的夹角；

ρ为游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线同游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的夹角，当游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线、游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线在游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的两侧时ρ为正值，当游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线、游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线在游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的同侧时ρ为负值；

ψ为游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线同游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的夹角；

α为减速箱输出轴中心与曲柄销轴承中心间连线同横梁轴承中心与曲柄销轴承中心间连线的夹角；

ψ_t、ψ_b分别为光杆在最高位置、最低位置时游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线与游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的夹角；

步骤2.2：计算抽油机的扭矩因数

光杆位置因数

分别为

其中，

为纯光杆载荷扭矩被纯光杆载荷所除得的值，

为从下死点算起悬点位移占全冲程的百分比，A为游梁前臂长度，A等于悬挂光杆的驴头弧面半径与钢丝绳半径之和。

表1

步骤3：在每个抽汲周期内，将每个采样点对应的电机功率均转化为抽油机悬点载荷，并绘制悬点载荷曲线。

在一个抽汲周期内，随着抽油泵抽排油，加在悬点上的载荷随之变化，电动机的功率也呈现周期性变化。通过对抽油过程的机理分析，将电机功率转化为悬点载荷。

步骤3.1：在每个抽汲周期内，将第i个采样点对应的电机功率P_i转化为减速箱净扭矩T_ni

其中，n为电机转速，η₁为减速箱传动效率，b₁为减速箱传动比，η₂为皮带轮传动效率，b₂为皮带轮传动比；

步骤3.2：将第i个采样点对应的减速箱净扭矩T_ni转化为抽油机悬点载荷W_i为

其中，M_i为第i个采样点对应的旋转平衡重扭矩，M_i为在给定曲柄旋转角时由曲柄平衡重在减速箱输出轴上产生的扭矩，M_i＝M_max sinθ，M_max为旋转平衡重扭矩的最大值，M_max＝G_曲R_曲+G_平R_平，G_曲为曲柄重，R_曲为曲柄半径，R_曲＝R，G_平为平衡块重，R_平为平衡块作用半径；B为结构不平衡重，B为在连杆与曲柄销脱开时为保持游梁处于水平位置加在光杆上的力；

步骤3.3：根据所有采样点对应的抽油机悬点载荷，绘制悬点载荷曲线；所述悬点载荷曲线的横坐标为采样点i∈{1,2,...,m}、纵坐标为每个采样点对应的抽油机悬点载荷W_i,i∈{1,2,...,m}。

本实施例中，采集到的某一冲次内的电机功率—时间曲线如图3所示，图3中时间以1作为相对的采样时间间隔，得到的该冲次内的悬点载荷—时间曲线如图4所示。

步骤4：在每个抽汲周期的悬点载荷曲线中获取悬点有效冲程，计算每个抽汲周期的机理产液量，并计算每个抽汲周期所在日的机理产液量，包括下述步骤：

步骤4.1：在每个抽汲周期内，将悬点载荷曲线按照采样点总数平均分为两个区域，包括如图5所示的高载荷A区、如图6所示的低载荷B区；

步骤4.2：计算悬点载荷曲线上各离散点的曲率变化量K_i＝|f'(i)-f'(i-1)|，计算高载荷A区、低载荷B区的曲率变化最大值分别为

及最大值对应的采样点分别为a、b；其中，f'(i)为悬点载荷曲线上第i个采样点的曲率，采样点a对应固定阀打开点，采样点b对应游动阀打开点，

步骤4.3：计算采样点a、b对应的曲柄旋转角分别为

步骤4.4：根据采样点a、b对应的曲柄旋转角θ_a、θ_b计算对应的光杆位置因数分别为

计算采样点a、b对应的井口悬点位移分别为

其中，S为抽油机冲程；

步骤4.5：计算悬点有效冲程为S_v＝min{S_抽,S_排}；其中，固定阀开启后，抽油泵开始抽油，直至柱塞到达上死点，抽油泵抽油行程S_抽＝S-S_a；游动阀开启后，抽油泵开始排油，直至柱塞到达下死点，抽油泵排油行程S_排＝S_b；

步骤4.6：计算每个抽汲周期的机理产液量为Q_m0＝A_pS_v；其中，A_p为柱塞截面积；

步骤4.6：计算每个抽汲周期所在日的机理产液量为

其中，

为每个抽汲周期所在日包含的所有抽汲周期的机理产液量的平均值，N为冲次。

本实施例中，计算得到每天的机理产液量如图7所示。

步骤5：在每个抽汲周期的抽油井电参数中选取辅助变量，计算每个抽汲周期所在日的产液量误差，并对辅助变量和产液量误差进行归一化处理。

步骤5.1：根据机理模型，可由电机电功率计算得到悬点载荷，求取产液量，电参数与产液量之间有强相关性。同时抽排油量的变化会直接引起电机电流和功率的变化，故在抽油井电参数中选取第j个抽汲周期的辅助变量为

其中，P_maxj、P_minj分别为第j个抽汲周期电机的功率最大值、最小值，I_aj、I_bj、I_cj为第j个抽汲周期电机的三相电流有效值，

为第j个抽汲周期电机的功率因数平均值；j∈{1,2,...,D}，D为抽汲周期总数，D＝160；

步骤5.2：计算第j个抽汲周期所在日的产液量误差为y_j＝Q_jm-Q_j；其中，Q_jm、Q_j分别为第j个抽汲周期所在日的机理产液量、实际产液量；

步骤5.3：为了消除指标之间的量纲影响，以解决数据指标之间的可比性，对辅助变量和产液量误差进行归一化处理，得到归一化处理后的第j个抽汲周期的辅助变量和第j个抽汲周期所在日的产液量误差分别为

其中，

步骤6：用归一化处理后的辅助变量与产液量误差构建并训练基于SVR的产液量误差补偿模型，如图8所示包括下述步骤：

步骤6.1：将归一化处理后的每个抽汲周期的辅助变量作为输入、每个抽汲周期所在日的产液量误差作为输出，构建基于SVR的产液量误差补偿模型；

步骤6.2：归一化处理后的辅助变量、产液量误差构成数据集{(x_j ^*,y_j ^*),j∈{1,2,...,D}}，从数据集中随机选取D₁＝128对数据构成训练集、32对数据构成测试集，利用训练集对所述基于SVR的产液量误差补偿模型进行训练，并保存该模型。将测试集输入至训练好的产液量误差补偿模型，得到产液量误差补偿模型的性能指标如下表2所示。

表2

步骤7：在待测量抽汲周期内相隔时间间隔ΔT采集电参数样本数据，并对待测量抽汲周期的电参数样本数据进行步骤2至步骤5中相同的处理，得到待测量抽汲周期所在日的机理产液量Q_m,待及预处理后的辅助变量x_m,待 ^*，将预处理后的辅助变量x_m,待 ^*输入训练后的基于SVR的产液量误差补偿模型，输出待测量抽汲周期所在日的产液量误差y_m,待 ^*，得到待测量抽汲周期所在日的产液量为Q＝Q_m,待+y_m,待 ^*。

以平均绝对误差(MAE)、平均百分误差率(MAPE)、均方根误差(NRMSE)为模型评价标准，分别对本发明的经过误差补偿后的产液量混合模型与未经过误差补偿的机理模型进行分析，结果如表3所示。

表3

相比机理模型，本发明的经过误差补偿后的产液量软测量混合模型的产液量拟合精度较高，模型误差率仅为5.4％。

显然，上述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。上述实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。基于上述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，也即凡在本申请的精神和原理之内所作的所有修改、等同替换和改进等，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，其特征在于，包括下述步骤：

步骤1：将光杆下死点作为抽油井电参数的采集起始点，在每个抽汲周期内相隔时间间隔ΔT采集电参数样本数据，采集每个抽汲周期所在日的实际产液量；

步骤2：计算抽油机的四连杆机构的结构参数间的几何关系，并计算抽油机的扭矩因数

光杆位置因数

步骤3：在每个抽汲周期内，将每个采样点对应的电机功率均转化为抽油机悬点载荷，并绘制悬点载荷曲线；

步骤4：在每个抽汲周期的悬点载荷曲线中获取悬点有效冲程，计算每个抽汲周期的机理产液量，并计算每个抽汲周期所在日的机理产液量；

步骤5：在每个抽汲周期的抽油井电参数中选取辅助变量，计算每个抽汲周期所在日的产液量误差，并对辅助变量和产液量误差进行归一化处理；

步骤6：用归一化处理后的辅助变量与产液量误差构建并训练基于SVR的产液量误差补偿模型；

步骤7：在待测量抽汲周期内相隔时间间隔ΔT采集电参数样本数据，并对待测量抽汲周期的电参数样本数据进行步骤2至步骤5中相同的处理，得到待测量抽汲周期所在日的机理产液量Q_m,待及预处理后的辅助变量x_m,待 ^*，将预处理后的辅助变量x_m,待 ^*输入训练后的基于SVR的产液量误差补偿模型，输出待测量抽汲周期所在日的产液量误差y_m,待 ^*，得到待测量抽汲周期所在日的产液量为Q＝Q_m,待+y_m,待 ^*。

2.根据权利要求1所述的基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，其特征在于，所述步骤1中，每个抽汲周期内的第i个电参数样本包括第i个采样点对应的抽油井电机输入端电压、电流、功率、功率因数；其中，i∈{1,2,...,m}，m为一个抽汲周期内的电参数样本总数。

3.根据权利要求2所述的基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，其特征在于，所述步骤2包括下述步骤：

步骤2.1：计算抽油机的四连杆机构的各结构参数间的几何关系为

J²＝K²+R²-2KR cos(θ-φ)

ψ＝χ-ρ

α＝β+ψ-(θ-φ)

其中，φ为游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线同曲柄中心线在时钟的12点钟位置时的夹角，I为游梁支撑中心到减速箱输出轴中心的水平距离，H为游梁支撑中心到底座底部的高度，G为减速箱输出轴中心到底座底部的高度；

J为游梁支撑中心到曲柄销轴承中心的距离，K为极距，K等于游梁支撑中心到减速箱输出轴中心的距离，R为曲柄半径，R等于减速箱输出轴中心到曲柄销轴承中心的距离，θ为曲柄旋转角，θ为当井口位于曲柄右侧时曲柄中心线从时钟的12点钟位置开始按顺时针方向旋转的角度；

β为曲柄销轴承中心与横梁轴承中心间连线同游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线的夹角，C为游梁后臂长度，C等于游梁支撑中心到横梁轴承中心的距离，P为连杆长度，P等于曲柄销轴承中心到横梁轴承中心的距离；

χ为游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线同游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线的夹角；

ρ为游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线同游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的夹角，当游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线、游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线在游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的两侧时ρ为正值，当游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线、游梁支撑中心与曲柄销轴承中心间连线在游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的同侧时ρ为负值；

ψ为游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线同游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的夹角；

α为减速箱输出轴中心与曲柄销轴承中心间连线同横梁轴承中心与曲柄销轴承中心间连线的夹角；

ψ_t、ψ_b分别为光杆在最高位置、最低位置时游梁支撑中心与横梁轴承中心间连线与游梁支撑中心与减速箱输出轴中心间连线的夹角；

步骤2.2：计算抽油机的扭矩因数

光杆位置因数

分别为

其中，

为纯光杆载荷扭矩被纯光杆载荷所除得的值，

为从下死点算起悬点位移占全冲程的百分比，A为游梁前臂长度，A等于悬挂光杆的驴头弧面半径与钢丝绳半径之和。

4.根据权利要求3所述的基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，其特征在于，所述步骤3包括下述步骤：

步骤3.1：在每个抽汲周期内，将第i个采样点对应的电机功率P_i转化为减速箱净扭矩T_ni

其中，n为电机转速，η₁为减速箱传动效率，b₁为减速箱传动比，η₂为皮带轮传动效率，b₂为皮带轮传动比；

步骤3.2：将第i个采样点对应的减速箱净扭矩T_ni转化为抽油机悬点载荷W_i为

其中，M_i为第i个采样点对应的旋转平衡重扭矩，M_i为在给定曲柄旋转角时由曲柄平衡重在减速箱输出轴上产生的扭矩，M_i＝M_max sinθ，M_max为旋转平衡重扭矩的最大值，M_max＝G_曲R_曲+G_平R_平，G_曲为曲柄重，R_曲为曲柄半径，R_曲＝R，G_平为平衡块重，R_平为平衡块作用半径；B为结构不平衡重，B为在连杆与曲柄销脱开时为保持游梁处于水平位置加在光杆上的力；

步骤3.3：根据所有采样点对应的抽油机悬点载荷，绘制悬点载荷曲线；所述悬点载荷曲线的横坐标为采样点i∈{1,2,...,m}、纵坐标为每个采样点对应的抽油机悬点载荷W_i,i∈{1,2,...,m}。

5.根据权利要求4所述的基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，其特征在于，所述步骤4包括下述步骤：

步骤4.1：在每个抽汲周期内，将悬点载荷曲线按照采样点总数平均分为两个区域，包括高载荷A区、低载荷B区；

步骤4.2：计算悬点载荷曲线上各离散点的曲率变化量K_i＝|f'(i)-f'(i-1)|，计算高载荷A区、低载荷B区的曲率变化最大值分别为

及最大值对应的采样点分别为a、b；其中，f'(i)为悬点载荷曲线上第i个采样点的曲率，采样点a对应固定阀打开点，采样点b对应游动阀打开点，

步骤4.3：计算采样点a、b对应的曲柄旋转角分别为

步骤4.4：根据采样点a、b对应的曲柄旋转角θ_a、θ_b计算对应的光杆位置因数分别为

计算采样点a、b对应的井口悬点位移分别为

其中，S为抽油机冲程；

步骤4.5：计算悬点有效冲程为S_v＝min{S_抽,S_排}；其中，S_抽为抽油泵抽油行程，S_抽＝S-S_a，S_排为抽油泵排油行程，S_排＝S_b；

步骤4.6：计算每个抽汲周期的机理产液量为Q_m0＝A_pS_v；其中，A_p为柱塞截面积；

步骤4.6：计算每个抽汲周期所在日的机理产液量为

其中，

为每个抽汲周期所在日包含的所有抽汲周期的机理产液量的平均值，N为冲次。

6.根据权利要求5所述的基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，其特征在于，所述步骤5包括下述步骤：

步骤5.1：在抽油井电参数中选取第j个抽汲周期的辅助变量为

其中，P_maxj、P_minj分别为第j个抽汲周期电机的功率最大值、最小值，I_aj、I_bj、I_cj为第j个抽汲周期电机的三相电流有效值，

为第j个抽汲周期电机的功率因数平均值；j∈{1,2,...,D}，D为抽汲周期总数；

步骤5.2：计算第j个抽汲周期所在日的产液量误差为y_j＝Q_jm-Q_j；其中，Q_jm、Q_j分别为第j个抽汲周期所在日的机理产液量、实际产液量；

步骤5.3：对辅助变量和产液量误差进行归一化处理，得到归一化处理后的第j个抽汲周期的辅助变量和第j个抽汲周期所在日的产液量误差分别为

其中，

7.根据权利要求6所述的基于电参数的有杆泵抽油井产液量软测量方法，其特征在于，所述步骤6包括下述步骤：

步骤6.1：将归一化处理后的每个抽汲周期的辅助变量作为输入、每个抽汲周期所在日的产液量误差作为输出，构建基于SVR的产液量误差补偿模型；

步骤6.2：归一化处理后的辅助变量、产液量误差构成数据集{(x_j ^*,y_j ^*),j∈{1,2,...,D}}，从数据集中随机选取D₁对数据构成训练集，利用训练集对所述基于SVR的产液量误差补偿模型进行训练。

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