RU2009147731A - Способ бинаризации для анализа акустических данных - Google Patents

Abstract

1. Способ анализа акустических данных насоса, заключающийся в том, что: ! осуществляют работу насоса с заданной скоростью; ! регистрируют акустические данные насоса течение ряда периодов времени во время указанной работы; ! усредняют акустические данные множества циклов для минимизации влияния любых противоречивых акустических характеристик посредством суммирования колебательных сигналов из зарегистрированных акустических данных в один усредненный колебательный сигнал; ! улучшают акустические данные для анализа; и определяют верхний и нижний пороги амплитуды для зарегистрированных акустических данных исходя из улучшенных данных; и ! определяют порог акустических данных для идентификации любого акустического события, коррелированного со скоростью. ! 2. Способ по п.1, в котором определение порога содержит определение интервала любого акустического события, при этом интервал представляет продолжительность акустического события, способ дополнительно содержит использование процессора, чтобы сравнивать для идентификации информацию, относящуюся к скорости, и продолжительность. ! 3. Способ по п.2, в котором для индикации утечки клапана в насосе продолжительность составляет около половины хода плунжера работающего насоса. ! 4. Способ по п.1, в котором дополнительно: ! отмечают начало акустического события как только амплитуда улучшенных акустических данных пересекает верхний порог снизу от нижнего порога; и ! отмечают конец акустического события как только амплитуда улучшенных акустических данных пересекает нижний порог сверху от верхнего порога, при этом интервал определяют по расстоянию между начал�

Claims (25)

1. Способ анализа акустических данных насоса, заключающийся в том, что:

осуществляют работу насоса с заданной скоростью;

регистрируют акустические данные насоса течение ряда периодов времени во время указанной работы;

усредняют акустические данные множества циклов для минимизации влияния любых противоречивых акустических характеристик посредством суммирования колебательных сигналов из зарегистрированных акустических данных в один усредненный колебательный сигнал;

улучшают акустические данные для анализа; и определяют верхний и нижний пороги амплитуды для зарегистрированных акустических данных исходя из улучшенных данных; и

определяют порог акустических данных для идентификации любого акустического события, коррелированного со скоростью.

2. Способ по п.1, в котором определение порога содержит определение интервала любого акустического события, при этом интервал представляет продолжительность акустического события, способ дополнительно содержит использование процессора, чтобы сравнивать для идентификации информацию, относящуюся к скорости, и продолжительность.

3. Способ по п.2, в котором для индикации утечки клапана в насосе продолжительность составляет около половины хода плунжера работающего насоса.

4. Способ по п.1, в котором дополнительно:

отмечают начало акустического события как только амплитуда улучшенных акустических данных пересекает верхний порог снизу от нижнего порога; и

отмечают конец акустического события как только амплитуда улучшенных акустических данных пересекает нижний порог сверху от верхнего порога, при этом интервал определяют по расстоянию между началом и концом.

5. Способ по п.1, в котором указанное установление содержит применение гистограммного способа к улучшенным акустическим данным.

6. Способ по п.1, в котором регистрацию осуществляют в заданном частотном диапазоне.

7. Способ по п.1, в котором указанную регистрацию осуществляют посредством акустического датчика, соединенного с фильтром белого шума.

8. Способ по п.1, в котором указанная регистрация основывается на множестве частотных областей для их независимого

анализа.

9. Способ по п.1, в котором указанное улучшение содержит усиление амплитуды акустических данных в пределах частотного диапазона.

10. Способ по п.9, в котором указанное усиление применяют в пределах частотного диапазона одним из линейного способа и экспоненциального способа.

11. Способ по п.9, в котором указанное усиление применяют в большей степени к высокочастотному концу частотного диапазона для улучшения представления акустических данных, являющихся результатом ранней стадии утечки клапана в насосе.

12. Способ по п.1, в котором указанное улучшение содержит сглаживание представления акустических данных с помощью одного из взвешенного экспоненциального усреднения и реализации фильтра с конечной импульсной характеристикой в результате преобразования Гильберта.

13. Способ по п.1, в котором указанное улучшение содержит, по меньшей мере, вычисление моментов распределения акустических данных.

14. Способ по п.1, в котором регистрация содержит получение акустических данных в конкретном частотном диапазоне с использованием кратковременного быстрого преобразования Фурье.

15. Способ анализа акустических данных насоса, заключающийся в том, что:

осуществляют работу насоса;

регистрируют акустические данные от насоса в заданном частотном диапазоне во время указанной работы;

усиливают амплитуду акустических данных в пределах частотного диапазона;

интегрируют усиленную амплитуду акустических данных и впоследствии исключают размерность частоты акустических данных посредством суммирования колебательных сигналов из зарегистрированных акустических данных в один усредненный колебательный сигнал;

улучшают усиленную амплитуду акустических данных применяя медианный фильтр, указанную регистрацию в заданном частотном диапазоне и указанное повышение, чтобы уменьшить накопление акустических данных, которые представляют собой шум.

16. Способ по п.15, в котором заданный частотный диапазон находится в пределах от около 1 кГц до около 25 кГц.

17. Способ по п.16, в котором указанную регистрацию осуществляют в течение периодов, по меньшей мере, около 4/3 цикла работающего насоса.

18. Способ по п.16, в котором указанную работу осуществляют с известной скоростью, при этом способ дополнительно содержит бинаризацию акустических данных для идентификации любого акустического события, коррелированного со скоростью.

19. Способ по п.15, в котором суммирование содержит усреднение акустических данных для минимизации влияния любых противоречивых акустических характеристик.

20. Способ по п.15, в котором регистрация в заданном частотном диапазоне содержит получение акустических данных в конкретном частотном диапазоне, с использованием кратковременного быстрого преобразования Фурье.

21. Нефтепромысловая насосная установка, содержащая:

насос для работы с заданной скоростью;

акустический датчик, связанный с указанным насосом, для сбора акустических данных во время указанной работы; и

процессор, соединенный с указанным акустическим датчиком, для сбора информации, относящейся к акустическим данным и скорости, указанный процессор предназначен для идентификации любого акустического события, коррелированного со скоростью, с помощью определения верхнего и нижнего порога амплитуды для акустических данных исходя из собранных данных и последующего проведения анализа порога собранных акустических данных посредством суммирования колебательных сигналов из акустических данных в один усредненный колебательный сигнал;

22. Нефтепромысловая насосная установка по п.20, в которой акустическое событие представляет собой неисправное состояние насоса.

23. Нефтепромысловая насосная установка по п.22, в которой указанный насос дополнительно содержит уплотнение клапана, расположенное в нем, при этом неисправное состояние представляет собой утечку в указанном уплотнении клапана.

24. Нефтепромысловая насосная установка по п.23, в которой неисправное состояние в виде утечки идентифицируется акустическим событием, продолжающимся в течение примерно продолжительности половины хода плунжера насоса.

25. Нефтепромысловая насосная установка по п.21, в которой указанный насос имеет триплексную конфигурацию для операции гидравлического разрыва.