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龙图腾网获悉长江大学申请的专利一种井下工况故障诊断方法及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116595440B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310607837.1，技术领域涉及：G06F18/241；该发明授权一种井下工况故障诊断方法及装置是由曲宝龙;吕萌萌;向华;马卫国;刘少胡;冉小丰;付必伟设计研发完成，并于2023-05-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种井下工况故障诊断方法及装置在说明书摘要公布了：本发明提供了一种井下工况故障诊断方法及装置，属于管柱安全诊断领域。将影响抽油杆断脱的因素归结为泵工况影响因子和井筒工况影响因子，将这两个影响因子融入到现有的力学模型中，通过调节参数使上下冲程最大悬点载荷与现场工况吻合，考查影响因子偏离情况，判断井下具体发生何种异常。该诊断方法可以根据地面关键参数对抽油杆断脱原因进行诊断，不仅可以诊断泵的异常，也可以诊断井筒摩阻的异常。同时通过基于BP神经网络进行机器学习所训练出的诊断模型来智能诊断，能够更好的估计出反应实际工况的影响因子，具有诊断效率高，预测精度好的优点，对有杆泵采油系统现场应用有着十分重要的参考意义，弥补了目前国内大多依赖示功图预测诊断的不足。

本发明授权一种井下工况故障诊断方法及装置在权利要求书中公布了：1.一种井下工况故障诊断方法，其特征在于，包括： 建立抽油杆力学理论模型，所述理论模型用于计算目标油井的抽油杆上、下冲程最大悬点载荷的理论值； 获取现场采集的目标油井的抽油杆上、下冲程最大悬点载荷的实际值； 在所述理论模型中引入泵工况影响因子和井筒工况影响因子，建立所述泵工况影响因子和井筒工况影响因子与抽油杆上、下冲程最大悬点载荷的映射关系； 初始化泵工况影响因子和井筒工况影响因子的取值，将所述实际值带入故障诊断预测模型中，得到与所述实际值匹配的泵工况影响因子和井筒工况影响因子； 将匹配结果与初始化取值进行对比，通过影响因子的偏离情况，对井下发生异常的情况进行判断； 所述计算目标油井的抽油杆上、下冲程最大悬点载荷的理论值的步骤，具体包括： 采用微元体法对抽油杆进行分段计算，得到抽油杆上、下冲程最大悬点载荷的理论值； 在所述理论模型中，所述泵工况影响因子的关联因素包括井液通过游动阀产生的阻力、抽油泵柱塞与衬套间的摩擦力以及泵口压力； 所述井筒工况影响因子的关联因素包括油管对抽油杆的接触力、井液对抽油杆等效摩阻以及井液与油管间的摩擦力； 所述在所述理论模型中引入泵工况影响因子和井筒工况影响因子，建立所述泵工况影响因子和井筒工况影响因子与抽油杆上、下冲程最大悬点载荷的映射关系的步骤，具体包括： 将影响因子融入所述理论模型后，上冲程抽油杆微元受力的计算公式为：；下冲程抽油杆微元受力的计算公式为：；其中，、分别为上、下、冲程抽油杆微元节点j处轴向力，为单位长度抽油杆所受浮力，为单位长度抽油杆重力，为单位长度抽油杆惯性力，为单位长度抽油杆所受井液摩擦阻力，、分别为上、下冲程井液流动对单位长度抽油杆的作用力，f为油管与抽油杆摩擦系数，N为油管对抽油杆微元的支撑力，为抽油杆微元质量，、分别为上、下冲程抽油杆微元的加速度； 边界条件计算方法为：；；； 其中，为泵工况影响因子，为井筒工况影响因子，为上冲程中作用在抽油杆底端柱塞上的力，为下冲程中作用在抽油杆底端柱塞上的力，为柱塞上的液柱载荷，为泵柱塞与衬套间的摩擦力，为井液与油管之间的摩擦力，为上冲程井口回压影响，为液柱惯性载荷，为泵内气体在柱塞上产生的载荷，为井液通过游动阀孔产生的阻力，为井口回压影响。

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