专利名称：稠油输送螺杆泵模拟测试方法及系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及计算机技术领域，更具体地说，涉及一种稠油输送螺杆泵模拟测试方法及系统。
背景技术：
目前，国内外各个油田稠油物性各异，输送主要以螺杆泵为主。为测试螺杆泵在输送特定稠油中的输送性能，采用的实验方法主要有以下两类一是由螺杆泵生产厂家完成测试。目前，在较大型螺杆泵生产厂家都建有螺杆泵性能实验台，可以完成螺杆泵结构、材料特性、输送特性等方面的性能测试。但是由于实验成本及设备限制，厂家实验输送介质主要采用清水和普通机械油，无法对螺杆泵在不同稠油输送中的特性进行测试，导致螺杆泵在油田应用中设备故障率高、效率低，检泵周期短，输送稠油成本上升，经济效益下降等。·二是在油田现场完成测试。为提高螺杆泵在稠油输送中的输送效率，少数油田投入巨资在油田现场特定采油井上建设专门实验装置对螺杆泵性能进行测试，主要包括螺杆泵输送效率、螺杆泵节能效果等。由于油田现场实验所采用的输送介质为特定稠油，能够在一定程度上较为真实地测试螺杆泵的输送特性，为螺杆泵选型、应用、维护、维修提供有力的指导。但是各油田稠油物性各异，甚至同一油田不同区块、不同采油井稠油物性差异较大，因此实验结果只能反映螺杆泵在油田局部稠油输送中的输送特性，具有很大的局限性。另外，传统的稠油输送螺杆泵性能测试还存在的以下问题(I)实验设备建设成本昂贵。厂家很难建立较为全面的螺杆泵性能测试系统。(2)实验成本高。要达到全面测试效果，需从不同油田、同一油田的不同区块调运不同物性的稠油进行实验。(3)实验周期长，造成实验作业费用过高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提出一种稠油输送螺杆泵模拟测试方法及系统，用以实现对稠油输送工程的稠油输送螺杆泵性能进行脱离实物测试和管理。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种稠油输送螺杆泵模拟测试方法，包括输入步骤，接收输入的实验参数和实验数据，所述实验参数包括实验类型号、电机号、变频控制类型号、稠油物性号以及螺杆泵号；工作模型建立步骤，根据所述实验参数，建立虚拟电机模型和电机变频控制运行模型，获取稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型；运行环境建立步骤，根据所述虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境；
输出步骤，在所述螺杆泵虚拟运行环境下运行所述实验数据，输出实验结果。进一步的，所述工作模型建立步骤包括虚拟电机模型建立步骤，根据所述电机号，从电机运行特征库中调取电机特征参数和电机特征曲线，建立虚拟电机模型；电机变频控制运行模型建立步骤，根据所述变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频控制特征参数和变频控制特征曲线，结合所述变频控制特征参数、变频控制特征曲线和所述虚拟电机模型建立电机变频控制运行模型；稠油集输运行环境参数获取步骤，根据所述稠油物性号，从稠油物性特征库中调取稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取稠油集输运行环境参数；螺杆泵工作效率计算模型建立步骤，根据所述螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中 调取螺杆泵特征参数和螺杆泵特征曲线，结合所述螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、所述电机特征参数、电机特征曲线以及所述稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型。进一步的，所述虚拟电机模型建立步骤包括根据所述电机号，从电机运行特征库中调取电机型号、电机功率、电机额定功率、功率因素、额定电压、额定转速以及转矩-转速曲线、效率-负载率曲线、效率-功率因素曲线.根据调取的电机特征参数和电机特征曲线，结合电机效率计算公式，建立电机在一定工况条件下电机输入功率和输出功率计算模型，即虚拟电机模型。进一步的，所述电机变频控制运行模型建立步骤包括根据所述变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频器型号、变频器功率、变频器额定功率以及频率-电机转速曲线；根据调取的变频控制特征参数和变频控制特征曲线，建立电机效率与变频器输出电量频率计算模型，即电机变频控制运行模型。进一步的，所述稠油集输运行环境参数获取步骤包括根据所述稠油物性号，从稠油物性特征库中调取输送压力、输送流量、密度、粘度、含水率以及粘度-温度曲线、粘度-含水率曲线、粘度-密度曲线；根据调取的稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取不同粘度、不同温度、不同含水率实验条件相对应的稠油集输运行环境参数。进一步的，所述螺杆泵工作效率计算模型建立步骤包括根据所述螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中调取螺杆泵型号、螺杆泵功率、螺杆泵额定功率、工作压力、螺杆泵额定流量、容积效率以及流量-压力曲线、效率-流量曲线、效率-压力曲线；结合所述螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、所述电机特征参数、电机特征曲线以及所述稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵在一定工况条件下螺杆泵输入功率和输出功率计算模型，即螺杆泵工作效率计算模型。进一步的，在所述输入步骤之后还包括配置与转换实验数据，将转换后的实验数据存入缓冲区。本发明还提供了一种稠油输送螺杆泵模拟测试系统，包括
实验数据输入模块，用于接收输入的实验参数和实验数据，所述实验参数包括实验类型号、电机号、变频控制类型号、稠油物性号以及螺杆泵号；电机特性模块，用于根据所述实验参数，建立虚拟电机模型和电机变频控制运行模型；螺杆泵特性模块，用于获取稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型，根据所述虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境；实验结果输出模块，用于在所述螺杆泵虚拟运行环境下运行所述实验数据，输出实验结果。进一步的，所述系统还包括电机运行特征库和变频控制特征库；所述电机特性模块包括虚拟电机模型建立单元，用于根据所述电机号，从电机运 行特征库中调取电机特征参数和电机特征曲线，建立虚拟电机模型；电机变频控制运行模型建立单元，用于根据所述变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频控制特征参数和变频控制特征曲线，结合所述变频控制特征参数、变频控制特征曲线和所述虚拟电机模型建立电机变频控制运行模型。进一步的，所述系统还包括稠油物性特征库和螺杆泵运行特征库；所述螺杆泵特性模块包括稠油集输运行环境参数获取单元，用于根据所述稠油物性号，从稠油物性特征库中调取稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取稠油集输运行环境参数；螺杆泵工作效率计算模型建立单元，用于根据所述螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中调取螺杆泵特征参数和螺杆泵特征曲线，结合所述螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、所述电机特征参数、电机特征曲线以及所述稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型；运行环境建立单元，用于根据所述虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境。进一步的，所述虚拟电机模型建立单元具体用于根据所述电机号，从电机运行特征库中调取电机型号、电机功率、电机额定功率、功率因素、额定电压、额定转速以及转矩-转速曲线、效率-负载率曲线、效率-功率因素曲线；根据调取的电机特征参数和电机特征曲线，结合电机效率计算公式，建立电机在一定工况条件下电机输入功率和输出功率计算模型，即虚拟电机模型。进一步的，所述电机变频控制运行模型建立单元具体用于根据所述变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频器型号、变频器功率、变频器额定功率以及频率-电机转速曲线；根据调取的变频控制特征参数和变频控制特征曲线，建立电机效率与变频器输出电量频率计算模型，即电机变频控制运行模型。进一步的，所述稠油集输运行环境参数获取单元具体用于根据所述稠油物性号，从稠油物性特征库中调取输送压力、输送流量、密度、粘度、含水率以及粘度-温度曲线、粘度-含水率曲线、粘度-密度曲线；根据调取的稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取不同粘度、不同温度、不同含水率实验条件相对应的稠油集输运行环境参数。进一步的，所述螺杆泵工作效率计算模型建立单元具体用于根据所述螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中调取螺杆泵型号、螺杆泵功率、螺杆泵额定功率、工作压力、螺杆泵额定流量、容积效率以及流量-压力曲线、效率-流量曲线、效率-压力曲线；结合所述螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、所述电机特征参数、电机特征曲线以及所述稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵在一定工况条件下螺杆泵输入功率和输出功率计算模型，即螺杆泵工作效率计算模型。进一步的，所述系统还包括转换模块，用于配置与转换实验数据，将转换后的实验数据存入缓冲区。本发明利用计算机软件技术，借助外部输入的螺杆泵工作参数和建立的工作模型模拟出稠油输送螺杆泵虚拟运行环境，从而实现变工况条件下的螺杆泵性能实验，有效地解决了搭建实际稠油输送螺杆泵实验系统的不可实现性，实现了对稠油输送工程的稠油输送螺杆泵性能进行脱离实物测试和管理。
图I为本发明提供的稠油输送螺杆泵模拟测试方法一实施例的流程图； 图2为本发明提供的稠油输送螺杆泵模拟测试系统一实施例的示意图。
具体实施例方式本发明针对现有技术螺杆泵实验装置技术与操作的不足提供了一种应用简单、适用范围广且操作方便、安全可靠、较常规实验方式更节能的稠油输送螺杆泵模拟测试方法及系统，该方法及系统采用计算机软件技术，可以对稠油输送螺杆泵输送特性实施全面的综合测试。本发明的核心思想是首先接收输入的实验参数和实验数据，所述实验参数包括实验类型号、电机号、变频控制类型号、稠油物性号以及螺杆泵号；根据所述实验参数，建立虚拟电机模型和电机变频控制运行模型，获取稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型；根据所述虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境；在所述螺杆泵虚拟运行环境下运行所述实验数据，输出实验结果。本发明利用计算机软件技术，借助外部输入的螺杆泵工作参数和建立的工作模型模拟出稠油输送螺杆泵虚拟运行环境，从而实现变工况条件下的螺杆泵性能实验，有效地解决了搭建实际稠油输送螺杆泵实验系统的不可实现性，完成了对稠油输送工程的稠油输送螺杆泵性能进行脱离实物测试和管理。下面结合附图及优选实施方式对本发明技术方案进行详细说明。图I为本发明提供的稠油输送螺杆泵模拟测试方法一实施例的流程图。如图I所示，本实施例包括以下步骤步骤101、输入步骤接收输入的实验参数和实验数据。从系统外部获取与实验设置有关的输入信息，包括实验参数和实验数据，其中实验参数包括实验类型号、电机号、变频控制类型号、稠油物性号以及螺杆泵号，实验数据包括螺杆泵实验运行条件，即稠油粘度范围、稠油含水范围、稠油温度范围等。步骤102、配置与转换步骤配置与转换实验数据，将转换后的实验数据存入缓冲区。根据实验要求，需要将实验数据进行配置与转换，即转化成对螺杆泵及系统效率影响因子，以便于通过该实验模型运行，计算螺杆泵系统实际运行效率。
在获取到实验参数和实验数据之后，根据该实验参数，建立虚拟电机模型和电机变频控制运行模型，获取稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型，即执行工作模型建立步骤。进一步的，该工作模型建立步骤具体包括以下步骤103-步骤106。步骤103、虚拟电机模型建立步骤根据电机号，从电机运行特征库中调取电机特征参数和电机特征曲线，建立虚拟电机模型。电机运行特征库为预先建立的数据库，该电机运行特征库包括电机类型、电机型号、电机电气参数、电机输出连接方式、电机机械特性曲线和电机电气特性曲线等信息。从该电机运行特征库所调取的电机特征参数包括电机型号、电机功率、电机额定功率、功率因素、额定电压、额定转速，所调取的电机特征曲线包括转矩-转速曲线、效率-负载率曲线、效率_功率因素曲线。本步骤中，根据调取的电机特征参数和电机特征曲线，结合电机效率计算公式，建立电机在一定工况条件下电机输入功率和输出功率计算模型，即虚拟电机模型。步骤104、电机变频控制运行模型建立步骤根据变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频控制特征参数和变频控制特征曲线，结合变频控制特征参数、变频控制特征曲线和虚拟电机模型建立电机变频控制运行模型。变频控制特征库为预先建立的数据库，该变频控制特征库包括变频控制方式、变频器型号、变频器运行参数、变频器特性曲线和所配置的硬件信息。从变频控制特征库中所·调取的变频控制特征参数包括变频器型号、变频器功率、变频器额定功率，所调取的变频控制特征曲线包括频率-电机转速曲线。本步骤中，根据调取的变频控制特征参数和变频控制特征曲线，建立电机效率与变频器输出电量频率计算模型，即电机变频控制运行模型。电机输入与输出决定电机效率，但是变频控制会对电机效率产生额外影响，即需要获知在一定变频控制条件下对电机效率影响幅度。步骤105、稠油集输运行环境参数获取步骤根据稠油物性号，从稠油物性特征库中调取稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取稠油集输运行环境参数。稠油物性特征库为预先建立的数据库，该稠油物性特征库包括稠油粘度、稠油含水率、稠油输送温度、粘度-温度曲线、粘度-含水率曲线、粘度-密度曲线等信息。从稠油物性特征库所调取的稠油物性特征参数包括输送压力、输送流量、密度、粘度、含水率，所调取的稠油物性特征曲线包括粘度-温度曲线、粘度-含水率曲线、粘度-密度曲线。本步骤中，根据调取的稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取不同粘度、不同温度、不同含水率实验条件相对应的稠油集输运行环境参数。步骤106、螺杆泵工作效率计算模型建立步骤根据螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中调取螺杆泵特征参数和螺杆泵特征曲线，结合螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、电机特征参数、电机特征曲线以及稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型。螺杆泵运行特征库为预先建立的数据库，该螺杆泵运行特征库包括螺杆泵结构类型、螺杆泵型号、螺杆泵铭牌参数、螺杆泵输入连接方式、螺杆泵机械特性曲线和螺杆泵工作特性曲线。从螺杆泵运行特征库所调取的螺杆泵特征参数包括螺杆泵型号、螺杆泵功率、螺杆泵额定功率、工作压力、螺杆泵额定流量、容积效率，所调取的螺杆泵特征曲线包括流量-压力曲线、效率-流量曲线、效率-压力曲线。
本步骤中，结合螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、电机特征参数、电机特征曲线以及稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵在一定工况条件下螺杆泵输入功率和输出功率计算模型，即螺杆泵工作效率计算模型。在步骤106之后，可以检验上述工作模型建立步骤执行的是否正确，如不正确，则重新执行；如正确，则执行步骤107。步骤107、运行环境建立步骤根据虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境。在实际系统中，变频器、电机、螺杆泵和稠油是通过机械或电气形式连接在一起。为了反映真实情况，在模拟运行环境中，将所建立的模型进行连接，组成一个完整的运行环境。该稠油输送螺杆泵虚拟运行环境中变频器输入为系统输入，变频器输出为电机输入，电机输出为螺杆泵输入，螺杆泵输出为系统输出。以输入、输出为连接点，连接步骤103、步骤104、步骤105、步骤106计算的模型，即稠油输送螺杆泵虚拟运行环境。
步骤108、在螺杆泵虚拟运行环境下运行实验数据，输出实验结果。本实施例提供的稠油输送螺杆泵模拟测试方法利用计算机软件技术，借助外部输入的螺杆泵工作参数和建立的工作模型模拟出稠油输送螺杆泵虚拟运行环境，实现了变工况条件下的螺杆泵性能实验，从而实现了对稠油输送螺杆泵输送特性实施全面的综合测试。利用本实施例提供的方法，可以有效地解决了搭建实际稠油输送螺杆泵实验系统的不可实现性，完成了对稠油输送工程的稠油输送螺杆泵性能进行脱离实物测试和管理。该方法简单、安全、可靠，省去了现场实验人力、物力消耗，保证人员健康、维护环境，降低了成本。该方法技术先进、操作方便、直观快捷，有利于各油田快速准确的评估稠油输送螺杆泵输送特性，宜于推广应用。图2为本发明提供的稠油输送螺杆泵模拟测试系统一实施例的示意图。如图2所示，该系统包括实验数据输入模块10、电机特性模块20、螺杆泵特性模块30以及实验结果输出模块40。其中，实验数据输入模块10，用于接收输入的实验参数和实验数据，实验参数包括实验类型号、电机号、变频控制类型号、稠油物性号以及螺杆泵号；电机特性模块20，用于根据实验参数，建立虚拟电机模型和电机变频控制运行模型；螺杆泵特性模块30，用于获取稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型，根据虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境；实验结果输出模块40，用于在螺杆泵虚拟运行环境下运行实验数据，输出实验结果。进一步的，该系统可以包括电机运行特征库50和变频控制特征库60。上述电机特性模块20包括虚拟电机模型建立单元21和电机变频控制运行模型建立单元22。虚拟电机模型建立单元21，用于根据电机号，从电机运行特征库50中调取电机特征参数和电机特征曲线，建立虚拟电机模型；电机变频控制运行模型建立单元22，用于根据变频控制类型号，从变频控制特征库60中调取变频控制特征参数和变频控制特征曲线，结合变频控制特征参数、变频控制特征曲线和虚拟电机模型建立电机变频控制运行模型。该系统还可以包括稠油物性特征库70和螺杆泵运行特征库80。上述螺杆泵特性模块30包括稠油集输运行环境参数获取单元31、螺杆泵工作效率计算模型建立单元32和运行环境建立单元33。稠油集输运行环境参数获取单元31用于根据稠油物性号，从稠油物性特征库70中调取稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取稠油集输运行环境参数，该稠油集输运行环境参数获取单元31还与实验数据输入模块10连接；螺杆泵工作效率计算模型建立单元32用于根据螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库80中调取螺杆泵特征参数和螺杆泵特征曲线，结合螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、电机特征参数、电机特征曲线以及稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型，该螺杆泵工作效率计算模型建立单元32还与实验数据输入模块10连接；运行环境建立单元33，用于根据虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境。进一步的，虚拟电机模型建立单元21具体用于根据电机号，从电机运行特征库中调取电机型号、电机功率、电机额定功率、功率因素、额定电压、额定转速以及转矩-转速曲线、效率-负载率曲线、效率-功率因素曲线；根据调取的电机特征参数和电机特征曲线，结合电机效率计算公式，建立电机在一定工况条件下电机输入功率和输出功率计算模型，即虚拟电机模型。 电机变频控制运行模型建立单元22具体用于根据变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频器型号、变频器功率、变频器额定功率以及频率-电机转速曲线；根据调取的变频控制特征参数和变频控制特征曲线，建立电机效率与变频器输出电量频率计算模型，即电机变频控制运行模型。稠油集输运行环境参数获取单元31具体用于根据稠油物性号，从稠油物性特征库中调取输送压力、输送流量、密度、粘度、含水率以及粘度-温度曲线、粘度-含水率曲线、粘度-密度曲线；根据调取的稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取不同粘度、不同温度、不同含水率实验条件相对应的稠油集输运行环境参数。螺杆泵工作效率计算模型建立单元32具体用于根据螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中调取螺杆泵型号、螺杆泵功率、螺杆泵额定功率、工作压力、螺杆泵额定流量、容积效率以及流量-压力曲线、效率-流量曲线、效率-压力曲线；结合螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、电机特征参数、电机特征曲线以及稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵在一定工况条件下螺杆泵输入功率和输出功率计算模型，即螺杆泵工作效率计算模型。该系统还可以包括转换模块，用于配置与转换实验数据，将转换后的实验数据存入缓冲区。该转换模块与实验数据输入模块10和实验结果输出模块40连接。本实施例提供的稠油输送螺杆泵模拟测试系统利用计算机软件技术，借助外部输入的螺杆泵工作参数和建立的工作模型模拟出稠油输送螺杆泵虚拟运行环境，实现了变工况条件下的螺杆泵性能实验，从而实现了对稠油输送螺杆泵输送特性实施全面的综合测试。利用本实施例提供的系统，可以有效地解决了搭建实际稠油输送螺杆泵实验系统的不可实现性，完成了对稠油输送工程的稠油输送螺杆泵性能进行脱离实物测试和管理。该系统简单、安全、可靠，省去了现场实验人力、物力消耗，保证人员健康、维护环境，降低了成本。该系统技术先进、操作方便、直观快捷，有利于各油田快速准确的评估稠油输送螺杆泵输送特性，宜于推广应用。最后，需要注意的是以上列举的仅是本发明的具体实施例子，当然本领域的技术人员可以对本发明进行改动和变型，倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，均应认为是本发明的保护范围 。
权利要求
1.一种稠油输送螺杆泵模拟测试方法，其特征在于，包括 输入步骤，接收输入的实验参数和实验数据，所述实验参数包括实验类型号、电机号、变频控制类型号、稠油物性号以及螺杆泵号； 工作模型建立步骤，根据所述实验参数，建立虚拟电机模型和电机变频控制运行模型，获取稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型； 运行环境建立步骤，根据所述虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境； 输出步骤，在所述螺杆泵虚拟运行环境下运行所述实验数据，输出实验结果。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述工作模型建立步骤包括 虚拟电机模型建立步骤，根据所述电机号，从电机运行特征库中调取电机特征参数和电机特征曲线，建立虚拟电机模型； 电机变频控制运行模型建立步骤，根据所述变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频控制特征参数和变频控制特征曲线，结合所述变频控制特征参数、变频控制特征曲线和所述虚拟电机模型建立电机变频控制运行模型； 稠油集输运行环境参数获取步骤，根据所述稠油物性号，从稠油物性特征库中调取稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取稠油集输运行环境参数； 螺杆泵工作效率计算模型建立步骤，根据所述螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中调取螺杆泵特征参数和螺杆泵特征曲线，结合所述螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、所述电机特征参数、电机特征曲线以及所述稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述虚拟电机模型建立步骤包括 根据所述电机号，从电机运行特征库中调取电机型号、电机功率、电机额定功率、功率因素、额定电压、额定转速以及转矩-转速曲线、效率-负载率曲线、效率-功率因素曲线；根据调取的电机特征参数和电机特征曲线，结合电机效率计算公式，建立电机在一定工况条件下电机输入功率和输出功率计算模型，即虚拟电机模型。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电机变频控制运行模型建立步骤包括 根据所述变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频器型号、变频器功率、变频器额定功率以及频率-电机转速曲线； 根据调取的变频控制特征参数和变频控制特征曲线，建立电机效率与变频器输出电量频率计算模型，即电机变频控制运行模型。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述稠油集输运行环境参数获取步骤包括 根据所述稠油物性号，从稠油物性特征库中调取输送压力、输送流量、密度、粘度、含水率以及粘度-温度曲线、粘度-含水率曲线、粘度-密度曲线； 根据调取的稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取不同粘度、不同温度、不同含水率实验条件相对应的稠油集输运行环境参数。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述螺杆泵工作效率计算模型建立步骤包括 根据所述螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中调取螺杆泵型号、螺杆泵功率、螺杆泵额定功率、工作压力、螺杆泵额定流量、容积效率以及流量-压力曲线、效率-流量曲线、效率-压力曲线； 结合所述螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、所述电机特征参数、电机特征曲线以及所述稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵在一定工况条件下螺杆泵输入功率和输出功率计算模型，即螺杆泵工作效率计算模型。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述输入步骤之后还包括配置与转换实验数据，将转换后的实验数据存入缓冲区。
8.一种稠油输送螺杆泵模拟测试系统，其特征在于，包括 实验数据输入模块，用于接收输入的实验参数和实验数据，所述实验参数包括实验类型号、电机号、变频控制类型号、稠油物性号以及螺杆泵号； 电机特性模块，用于根据所述实验参数，建立虚拟电机模型和电机变频控制运行模型； 螺杆泵特性模块，用于获取稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型，根据所述虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境； 实验结果输出模块，用于在所述螺杆泵虚拟运行环境下运行所述实验数据，输出实验结果。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括电机运行特征库和变频控制特征库； 所述电机特性模块包括 虚拟电机模型建立单元，用于根据所述电机号，从电机运行特征库中调取电机特征参数和电机特征曲线，建立虚拟电机模型； 电机变频控制运行模型建立单元，用于根据所述变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频控制特征参数和变频控制特征曲线，结合所述变频控制特征参数、变频控制特征曲线和所述虚拟电机模型建立电机变频控制运行模型。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括稠油物性特征库和螺杆泵运行特征库； 所述螺杆泵特性模块包括 稠油集输运行环境参数获取单元，用于根据所述稠油物性号，从稠油物性特征库中调取稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取稠油集输运行环境参数； 螺杆泵工作效率计算模型建立单元，用于根据所述螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中调取螺杆泵特征参数和螺杆泵特征曲线，结合所述螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、所述电机特征参数、电机特征曲线以及所述稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型； 运行环境建立单元，用于根据所述虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述虚拟电机模型建立单元具体用于根据所述电机号，从电机运行特征库中调取电机型号、电机功率、电机额定功率、功率因素、额定电压、额定转速以及转矩-转速曲线、效率-负载率曲线、效率-功率因素曲线；根据调取的电机特征参数和电机特征曲线，结合电机效率计算公式，建立电机在一定工况条件下电机输入功率和输出功率计算模型，即虚拟电机模型。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电机变频控制运行模型建立单元具体用于根据所述变频控制类型号，从变频控制特征库中调取变频器型号、变频器功率、变频器额定功率以及频率-电机转速曲线；根据调取的变频控制特征参数和变频控制特征曲线，建立电机效率与变频器输出电量频率计算模型，即电机变频控制运行模型。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述稠油集输运行环境参数获取单元具体用于根据所述稠油物性号，从稠油物性特征库中调取输送压力、输送流量、密度、粘度、含水率以及粘度-温度曲线、粘度-含水率曲线、粘度-密度曲线；根据调取的稠油物性特征参数和稠油物性特征曲线，获取不同粘度、不同温度、不同含水率实验条件相对应的稠油集输运行环境参数。
14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述螺杆泵工作效率计算模型建立单元具体用于根据所述螺杆泵号，从螺杆泵运行特征库中调取螺杆泵型号、螺杆泵功率、螺杆泵额定功率、工作压力、螺杆泵额定流量、容积效率以及流量-压力曲线、效率-流量曲线、效率-压力曲线；结合所述螺杆泵特征参数、螺杆泵特征曲线、所述电机特征参数、电机特征曲线以及所述稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵在一定工况条件下螺杆泵输入功率和输出功率计算模型，即螺杆泵工作效率计算模型。
15.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括转换模块，用于配置与转换实验数据，将转换后的实验数据存入缓冲区。
全文摘要
本发明公开了一种稠油输送螺杆泵模拟测试方法及系统，其中方法包括接收输入的实验参数和实验数据；根据所述实验参数，建立虚拟电机模型和电机变频控制运行模型，获取稠油集输运行环境参数，建立螺杆泵工作效率计算模型；根据所述虚拟电机模型、电机变频控制运行模型、稠油集输运行环境参数以及螺杆泵工作效率计算模型，建立稠油输送螺杆泵虚拟运行环境；在所述螺杆泵虚拟运行环境下运行所述实验数据，输出实验结果。本发明利用计算机软件技术，借助外部输入的螺杆泵工作参数和建立的工作模型模拟出稠油输送螺杆泵虚拟运行环境，实现了对稠油输送工程的稠油输送螺杆泵性能进行脱离实物测试和管理。
文档编号F04B51/00GK102913430SQ20111022867
公开日2013年2月6日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者马培红, 李鹏, 袁智君, 杨静, 廖冲春, 叶帆 申请人:中国石油化工股份有限公司