<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.16.314-320</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-170</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НЕФТЕДОБЫЧИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>AUTOMATION CONTROL OF TECHNOLOGICAL PROCESSES OF OIL PRODUCTION</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Алгоритмы диагностики неисправностей штанговых глубинно-насосных установок</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Algorithms for Diagnostics of Fault Conditions of the Sucker Rod Pumping Units</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Алиев</surname><given-names>Т. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Aliev</surname><given-names>T. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">telmancyber@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Нусратов</surname><given-names>О. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Nusratov</surname><given-names>O. G.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">nusratov@cyber.ab.az</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Гулуев</surname><given-names>Г. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Guluyev</surname><given-names>G. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">scb_06@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рзаев</surname><given-names>Ас. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rzayev</surname><given-names>As. H.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">asifrzayev48@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Пашаев</surname><given-names>Ф. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Pashayev</surname><given-names>F. H.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">pasha.farhad@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Резван</surname><given-names>М. Г.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Rezvan</surname><given-names>M. H.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">rezvanmahammad@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Керимов</surname><given-names>А. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kerimov</surname><given-names>A. B.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">cyberazerkerimov@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Институт систем управления Национальной академии наук Азербайджана, Баку, Азербайджан<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Institute of Control Systems of the Azerbaijan National Academy of Sciences, Baku, Az1141, Azerbaijani Republic<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>16</volume><issue>5</issue><fpage>314</fpage><lpage>320</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/170">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/170</self-uri><abstract><p>Обсуждается разработка алгоритмов автоматической диагностики неисправностей штанговых глубинных насосов в нефтедобыче. Приведены алгоритмы выделения массива сигналов усилия из текущей информации, нормализации по периоду и масштабирования по параметру, а также алгоритм позиционно-бинарной идентификации неисправностей глубинно-насосных установок. Приведены результаты идентификации сигналов, получаемых от скважины.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The dynamometer card-based methods for diagnostics of the underground equipment for sucker rod pumping units have the following aspects: diagnostics based directly on the characteristics of a ground dynamometer card; diagnostics based on the secondary characteristics of a dynamometer card (spectral characteristics: variance, correlation and regression of the signal of the force sensor, Fourier coefficients, series expansion for a dynamometer card, etc.); and diagnostics based on the typical characteristics of the shape of a ground dynamometer card. Our studies and operation experience demonstrated that the above methods are not invariant with respect to the pump running depth and the changes in the pumping unit operating conditions. Therefore, development and introduction of new diagnostic methods based on new information technologies are necessary and relevant. The paper deals with the development of the algorithms for an automated diagnostics of the fault conditions of the sucker rod pumping units in the oil extraction industry. The authors propose algorithms for an automated identification of the fault conditions of the sucker rod pumping units with the use of the position-binary technology for analysis of the periodic signals of the force of the rod string on the hanger. The authors solved the problem of precise determination of the beginning and duration of the pumping unit period based on the data on the polished rod stroke with the use of a moving average algorithm. The following algorithms are presented: for retrieval of information about the force per a pumping period, the beginning of which coincides with the beginning of the polished rod stroke upwards from the common array of the data (force, stroke, consumed power) received from the well; normalization and scaling of the parameters of the array of force per a pumping period; the essence of the position-binary identification, which forces the signals' transformation into the position-binary components, in which the informative attributes are their duration in each position, which changes, depending on a signal form. Based on the position-binary technology, the program of the algorithm for an automated identification of the form of curves of the force on the polished rod of the sucker rod pumps was compiled in Borland DELPHI 7 object-oriented programming language and included in Ayna, general control, diagnostics and robust management complex, introduced at the oil field 3 of Shirvan Operating Company Ltd. in Azerbaijan. The authors provide an example of comparison of the position-binary components of the current signal received from the well with the known reference systems.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>алгоритм</kwd><kwd>нормализация</kwd><kwd>диагностика</kwd><kwd>идентификация</kwd><kwd>позиционно-бинарная технология</kwd><kwd>нефтедобыча</kwd><kwd>algorithm</kwd><kwd>normalization</kwd><kwd>diagnostics</kwd><kwd>identification</kwd><kwd>position-binary technology</kwd><kwd>oil extraction</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Маркетинговое исследование рынка установок штанговых глубинных насосов (УШГН). Аналитический отчет. Research. Techart. 2010. URL: http://www.techart.ru/files/research/walking-beam-pumping-unit.pdf.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Маркетинговое исследование рынка установок штанговых глубинных насосов (УШГН). Аналитический отчет. Research. Techart. 2010. URL: http://www.techart.ru/files/research/walking-beam-pumping-unit.pdf.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Neely A. B., Tolbert H. E. Experience with Pump-Off Control in the Permian Basin. SPE Paper No. 14345, SPE Technical Conference and Journal of Petroleum Technology. 1988, May. P. 645-648.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Neely A. B., Tolbert H. E. Experience with Pump-Off Control in the Permian Basin. SPE Paper No. 14345, SPE Technical Conference and Journal of Petroleum Technology. 1988, May. P. 645-648.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Абдуллаев А. А., Джавадов А. А., Левин А. А., Набиев И. А. Телемеханические комплексы для нефтяной промышленности. М.: Недра, 1982. 200 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Абдуллаев А. А., Джавадов А. А., Левин А. А., Набиев И. А. Телемеханические комплексы для нефтяной промышленности. М.: Недра, 1982. 200 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алиев Т. М., Тер-Хачатуров А. А. Автоматический контроль и диагностика СШНУ. М.: Недра, 1988. 232 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Алиев Т. М., Тер-Хачатуров А. А. Автоматический контроль и диагностика СШНУ. М.: Недра, 1988. 232 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алиев Т. М., Рыскин Л. М., Тер-Хачатуров А. А. Об одном методе определения состояния глубинного штангового насоса // Нефть и газ. 1980. № 11. С. 81-85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Алиев Т. М., Рыскин Л. М., Тер-Хачатуров А. А. Об одном методе определения состояния глубинного штангового насоса // Нефть и газ. 1980. № 11. С. 81-85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гулуев Г. А., Алиев Я. Г., Ризванов М. Г., Рзаев Ас. Г., Саттаров И. Р. Интеллектуализированная станция управления станком качалки // Мехатроника, автоматизация, управление. 2011. № 8. Стр. 17-20.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гулуев Г. А., Алиев Я. Г., Ризванов М. Г., Рзаев Ас. Г., Саттаров И. Р. Интеллектуализированная станция управления станком качалки // Мехатроника, автоматизация, управление. 2011. № 8. Стр. 17-20.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гулуев Г. А., Рзаев Ас. Г., Алиев Я. Г., Резван М. Г., Хакимьянов М. И. Контроллеры и станции управления скважин, эксплуатирующихся штанговыми глубинными насосами // Azǝrbaycan neft tǝsǝrrüfatı. 2014. N. 9. P. 32-40.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гулуев Г. А., Рзаев Ас. Г., Алиев Я. Г., Резван М. Г., Хакимьянов М. И. Контроллеры и станции управления скважин, эксплуатирующихся штанговыми глубинными насосами // Azǝrbaycan neft tǝsǝrrüfatı. 2014. N. 9. P. 32-40.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рзаев Ас. Г. Алгоритм нормализации массива данных хода, усилия, электрической мощности для идентификации неисправностей штанговых глубинных насосов // Известия НАНА. Сер. физико-технических и математических наук. Т. XXXIII. 2013. № 6. С. 197-204.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Рзаев Ас. Г. Алгоритм нормализации массива данных хода, усилия, электрической мощности для идентификации неисправностей штанговых глубинных насосов // Известия НАНА. Сер. физико-технических и математических наук. Т. XXXIII. 2013. № 6. С. 197-204.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рзаев Ас. Г., Керимов А. Б., Асадов К. Ф. Выбор метода сглаживания графика изменения хода перемещения точки подвески штанг станка-качалки // Известия НАНА. Сер. физико-технических и математических наук. Т. XXXIII. 2013. № 6. С. 248-253.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Рзаев Ас. Г., Керимов А. Б., Асадов К. Ф. Выбор метода сглаживания графика изменения хода перемещения точки подвески штанг станка-качалки // Известия НАНА. Сер. физико-технических и математических наук. Т. XXXIII. 2013. № 6. С. 248-253.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Рзаев Ас. Г. Алгоритм нормализации информации динамограмм до идентификации позиционно-бинарной технологией // Известия НАНА. Сер. физико-технических и математических наук. Т. XXXII. 2012. № 6. С. 44-48.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Рзаев Ас. Г. Алгоритм нормализации информации динамограмм до идентификации позиционно-бинарной технологией // Известия НАНА. Сер. физико-технических и математических наук. Т. XXXII. 2012. № 6. С. 44-48.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нусратов О. К. Позиционно-широтно-импульсный алгоритмов распознования циклических сигналов // Автоматика и вычислительная техника. 2006. № 1. С. 12-17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Нусратов О. К. Позиционно-широтно-импульсный алгоритмов распознования циклических сигналов // Автоматика и вычислительная техника. 2006. № 1. С. 12-17.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алиев Т. А., Нусратов О. К., Рзаев Р. Р. Позиционно-бинарное распознование циклических сигналов с нечетким временным анализом информационных признаков // Тр. IX Междунар. симпозиума "Интеллектуальные системы - INTELS 2010". С. 106-110.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Алиев Т. А., Нусратов О. К., Рзаев Р. Р. Позиционно-бинарное распознование циклических сигналов с нечетким временным анализом информационных признаков // Тр. IX Междунар. симпозиума "Интеллектуальные системы - INTELS 2010". С. 106-110.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нусратов О. К., Керимов А. Б., Асадов К. Ф. Коррекция ошибок при позиционно-бинарном распознавании циклических сигналов // Известия НАНА. Сер. физико-технических и математических наук. Т. XXXIII. 2013. № 3. С. 90-96.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Нусратов О. К., Керимов А. Б., Асадов К. Ф. Коррекция ошибок при позиционно-бинарном распознавании циклических сигналов // Известия НАНА. Сер. физико-технических и математических наук. Т. XXXIII. 2013. № 3. С. 90-96.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
