基于ConvLSTM神经网络的有杆抽油系统故障诊断研究

作者:李昊; 牛海莎*; 张勇; 于政先
来源:北京信息科技大学学报(自然科学版), 2023, 38(04): 53-60.
DOI:10.16508/j.cnki.11-5866/n.2023.04.008

摘要

针对复杂抽油环境中的有杆抽油系统(rod pumping system, RPS)故障问题,提出一种基于深度学习算法的故障诊断方法。通过边缘计算设备,采集中国西北部油田12种油井工况的11 961个抽油杆悬点载荷数据,构建油井使用年限范围内的常见工况数据集。利用卷积长短期记忆神经网络(convolutional long short-term memory neural networks, ConvLSTM)模型,建立抽油杆载荷数据与工作状态之间的特征关联,将算法模型部署在边缘计算装置中,从而实现RPS故障的边缘诊断。为了验证该方法的有效性,采集了5 126例生产数据进行测试。结果表明,该故障诊断方法具有更高的准确率及更好的泛化能力,可对RPS进行接近实时的故障诊断。

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