油田机采系统能效提升技术

本书聚焦油田机械采油系统的能效提升路径，以生产工艺优化为切入点，结合仿真建模与多模式控制技术，深入探讨功率随动技术在复杂工况下的适应性，构建覆盖油井全生命周期的动态节能框架。针对机采系统故障频发、能效评价模糊的痛点，书中创新性地引入人工智能技术，涵盖故障诊断的智能算法、抽油机自适应控制系统的研发，以及基于机器学习的能效预测模型。通过理论与案例的结合，读者不仅能掌握机采系统能耗的关键影响因素，更能获得AI驱动的新型节能工具开发方法论。

齐光峰，胜利油田分公司技术检测中心书记，攻关适合于油田企业生产系统全流程的高效用能设备、工艺流程优化、能源综合利用和碳减排等系列技术，参与市局级及以上科研项目25项。

王晓东，胜利油田分公司技术检测中心经理，从事油田能源信息化管控、全生产过程节能降碳监测评价、CCUS绿色全产业链发展支撑等，参与股份公司科研项目十余项。

李炜，胜利油田分公司技术检测中心，从事油田生产系统节能降碳领域的科研工作，参与股份公司科研项目十余项，在机采系统节能降耗、油田新型电力系统构建等领域开展研究，形成了抽油机多模式柔性控制、油田配电网电能质量监测、油田分布式能源综合利用等多项技术。

赵东亚，中国石油大学（华东）新能源学院副院长、教授、博士生导师，青岛市优秀教师、西海岸新区优秀青年人才、中国石油大学（华东）拔尖人才，担任中国自动化学会过程控制专业委员会委员，中国自动化学会预测控制与智能决策专业委员会委员，是青岛市过程建模与控制国际科技合作基地负责人。主持国家自然科学基金、山东省自然科学基金4项、横向课题20余项。

林日亿，中国石油大学（华东）新能源学院教授、博士生导师，油田综合能源一体化技术与安全山东省工程研究中心、青岛化石能源高效清洁利用工程研究中心负责人，能源与动力工程专业带头人，山东省能源行业专家，国家自然科学基金、博士后科学基金评审专家。开展能源高效清洁利用、稠油热采理论与技术、过程节能与热力系统优化等方面研究，承担国家自然科学基金、国家科技重大专项、国家863等课题10余项，省部级课题7项，出版专著2部。

丰杰华，中山大学智能工程学院博士后，主要从事非线性互联系统的滑模控制和抽油机井群的柔性调控，发表SCI论文7篇。

1油田机采系统的构成及介绍（1）

1.1抽油装置（1）

1.2抽油机数字化应用技术（3）

2机采系统的生产工艺优化提升技术（5）

2.1抽油机及拖动装置仿真系统（5）

2.2有杆抽油系统预测模型（8）

2.3功率随动技术适应性评价（10）

3机采系统的配套模块优化运行技术（14）

3.1抽油机电机动态性能测试及优选技术（14）

3.2抽油机交变载荷模拟系统的硬件设计（20）

3.3抽油机交变载荷模拟系统的软件设计（42）

3.4丛式抽油机井集中调参与柔性控制技术开发（52）

4机采系统的故障分析及评价方法（71）

4.1油田无功补偿装置故障分析及对策（71）

4.2游梁式抽油机平衡与能耗机理（91）

4.3抽油机井电功图诊断技术（99）

4.4注水系统实时能效评价模型（115）

5人工智能在机采系统节能技术中的应用（126）

5.1智能化游梁抽油机的研制（126）

5.2智能化游梁抽油机控制器开发（169）

5.3集成边缘计算的抽油机井动液面AI建模及实时预测技术（191）

5.4可迁移的油井工况识别混合模型（230）

5.5动液面AI模型与边缘计算技术集成（281）

参考文献（295）