本课题得到了国家油气科技重大专项:大型油气田及煤层气开发“基于井筒流场的排采自适应控制技术研究与推广应用示范”的支持。本文以排采设备特点为基础,针对目前煤层气井井底流压测量不准确、不连续的问题,通过动力学分析,利用优化算法,建立了基于动力学反演电示功图进而计算井底流压的数学模型。通过测量排采设备的输入电参数,利用建立的动力学模型,获得排采井的井底流压,进而构建了排采自适应控制系统,解决了井底流压测量需标定且不连续的问题。为实现煤层气排采的连续、稳定、实时控制,煤层气稳产、高产奠定了基础。首先,本文分析计算抽水机的运动和受力,计算得到悬点运动参数和各力矩求解公式。通过建立抽水机机械系统等效动力学模型,得到机械系统的运动微分方程,利用迭代思想,分析抽水机真实运动规律,以确定曲柄真实转速。分析不同电机的机械特性,建立了基于电机驱动特性的曲柄真实运动条件下抽水机的平衡分析方法。接着,从抽水机动力学模型出发,分析实际井况,测试电动机功率,根据建立的等效动力学模型计算曲柄功率,将计算的曲柄功率与测试功率比较,运用Powell优化方法,以测试功率与计算功率误差最小为目标函数,反演得到悬点示功图。其次,对示功图测试精度影响因子进行显著性分析。研究表明系统效率、电机特性、系统转动惯量有直接的影响,不同影响因素对电示功图特征值影响显著性不同。建立系统参数对测量精度影响的显著性因子,设计正交试验,利用方差分析法对电示功图影响因素的敏感性进行量化评价,判断各个影响因素对电示功图特征值影响的大小顺序及各个影响因素与特征值的相互关系。实现参数的自修正和调整,提高测试的精度,为实现排采设备运行参数连续、可靠测试打下理论基础。再次,通过分析抽水机工作过程中,阀开闭前后泵腔内压力及泵载的变化规律,对井下悬点载荷进行受力分析,建立基于示功图计算井底流压的数学模型,并进行现场测试验证,该模型满足现场测试精度要求。最后,利用MATLAB编写了“煤层气井排采参数电示功图自适应控制系统”,实现数据采集、平衡分析、示功图反演计算、井底流压计算及冲次调整功能。可以对煤层气开采进行有效控制,提高煤层气的开采效益。