分享到:

螺杆泵采油杆柱扭转振动固有频率的计算方法

考虑地面驱动与传动系统转动惯量对铅垂直井螺杆泵采油杆柱扭转振动的影响,建立了顶端具有等能转动惯量Je的自由转动圆盘、下端自由的多级组合杆柱扭转振动的力学模型,给出了单级、二级与三级组合杆柱自由扭转振动固有频率的计算公式。分析结果表明,等效圆盘的转动惯量与采油杆柱转动惯量的比值Je/J0对杆柱扭转振动的固有频率有  (本文共4页) 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

地面驱动螺杆泵系统动态参数仿真及运行优化

螺杆泵采油系统具有结构简单、适应性强、节能效果明显等优点,在油田得到越来越广泛的应用。但由于目前螺杆泵采油工艺及其配套技术尚不完善,使得螺杆泵采油技术优势没有得到充分发挥。随着大排量螺杆泵的推广应用,螺杆泵系统的振动问题日益突出,因此研究螺杆泵采油系统动态特性与运行优化技术,完善其工作理论具有重要的理论与实际意义。本文在总结螺杆泵抽油杆柱受力的基础上,改进了部分静力学参数的计算方法;在考虑地面驱动与传动系统转动惯量对杆柱扭转振动影响的基础上,完善了螺杆泵杆柱扭转振动特性分析的力学模型与固有频率的计算方法;综合考虑电动机转速波动以及采油杆柱扭转振动对系统动态参数的影响,建立了新的螺杆泵采油系统动力学数学模型,分析了系统起动过程的动力学特性。深入分析了螺杆泵采油系统各节点功率的影响因素,改进了螺杆泵系统有效功率的计算方法,并系统建立了各节点功率、系统效率与分效率的计算方法。仿真结果表明:工作参数与油井参数对系统效率有显著影响;优化抽...  (本文共98页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

螺杆泵采油杆柱横向振动的仿真研究

螺杆泵采油杆柱的横向振动问题是导致杆管偏磨以及杆柱断裂的重要因素,因此研究螺杆泵采油杆柱横向振动具有重要的理论和实际意义。针对该问题,本文主要开展了如下研究工作:首先,研究了螺杆泵采油杆柱的环境载荷及其计算方法,建立了杆柱分析的力学模型。其次,考虑了泵端集中轴向力和轴向分布力对采油杆柱横向振动的综合影响,并基于弹性体理论建立了螺杆泵采油杆柱横向振动的力学和数学模型。应用振型叠加法,并考虑采油杆柱横向振动的边界条件,建立了四阶变系数常微分方程形式的采油杆柱横向振动的振型方程。然后,本文采用积分法建立了采油杆柱横向振动固有频率与振型函数的求解方法。对影响固有频率的因素进行了分析,建立了采油杆柱横向振动的响应模型。再次,借鉴有限元法的思想,将采油杆柱离散成为若干个单元,考虑轴端作用力和轴向均布力的对单元刚度的影响,采用柔度矩阵法建立了基于离散系统的杆柱横向振动的固有频率的仿真模型,求解出了固有频率及振型,建立了杆柱离散系统的动力学仿真...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
燕山大学

直井螺杆泵采油杆柱力学行为的仿真研究

与游梁式抽油机相比,地面驱动螺杆泵采油系统具有节能效果好、成本低、适应范围广等优点,因此得到了越来越广泛的应用。但是随着油井深度的增加,以及聚驱、复合驱等技术的应用,螺杆泵采油杆柱断裂和脱扣问题越来越严重,这不仅增加了维修费用,也影响了原油产量。因此研究螺杆泵采油杆柱断裂和脱扣机理具有重要的理论和实际意义。本文主要开展了以下几方面的工作:分析了地面驱动螺杆泵环境载荷,应用计算机辅助设计技术建立了螺杆泵的三维实体模型,应用计算机仿真技术计算了不同参数配置的螺杆泵定转子摩擦扭矩,拟合出了螺杆泵定转子摩擦扭矩的计算公式,改进了螺杆泵定转子摩擦扭矩的计算方法。综合考虑了地面驱动与传动装置的机械特性,井下采油杆柱和螺杆泵的扭转振动特性,建立了地面驱动螺杆泵采油系统启动和停机过程动态仿真模型,建立了整体仿真算法,解决了以往独立模块算法在高精度求解时速度缓慢的问题,对系统启动和停车阶段采油杆柱断裂和脱扣情况进行了分析。考虑了螺杆泵采油杆柱偏心...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安石油大学
西安石油大学

地面驱动螺杆泵抽油杆柱扭转动力学仿真研究

螺杆泵抽油杆柱在井下工作时的振动形式主要有三种:横向振动、纵向振动以及扭转振动,其中,扭转振动问题是导致杆柱出现断杆、脱扣等失效形式的重要因素。因此研究螺杆泵抽油杆柱扭转振动可以延长杆柱的使用寿命,降低采油成本,具有重要的理论意义以及实际应用价值。本文主要进行了以下几个方面的研究:(1)通过分析螺杆泵井的主要性能参数和螺杆泵抽油杆柱在正常工作时所受的轴向以及扭转载荷的计算方法,建立了杆柱的力学分析模型,基于振动力学理论建立了抽油杆扭转振动微分方程,结合抽油杆柱扭转振动的边界条件,给出杆柱固有频率和振型的求解方法。并建立了杆柱受迫振动的响应模型。(2)应用有限元分析软件建立杆柱扭振有限元模型,并对该模型进行模态分析,求得杆柱固有频率值,并与前一章节中理论计算得的固有频率值进行比较,分析其误差率。(3)分析杆柱启动阶段的运动特点和所受载荷的情况,建立杆柱启动扭矩力学和数学模型,通过对模型的分析研究可以得知在不同启动时间下杆柱的振动情...  (本文共62页) 本文目录 | 阅读全文>>

大庆石油学院
大庆石油学院

地面驱动螺杆泵系统的优化设计

螺杆泵采油系统具有结构简单、适应性强、节能效果明显等优点,在油田得到越来越广泛的应用。但由于目前螺杆泵采油工艺及其配套技术尚不完善,使得螺杆泵采油技术优势没有得到充分发挥。随着大排量螺杆泵的推广应用,螺杆泵系统的振动问题日益突出,因此研究螺杆泵采油系统动态特性与运行优化技术,完善其工作理论具有重要的理论与实际意义。在分析螺杆泵抽油杆柱受力的基础上,改进了部分静力学参数的计算方法;完善了螺杆泵杆柱扭转振动特性分析的力学模型与固有频率的计算方法;建立了新的螺杆泵采油系统动力学数学模型,为系统优化奠定基础。在假定原油流动系数函数模式的前提下,应用测点拟合法推导出新型油井流入动态曲线模型。综合考虑油井流入动态与流压、杆柱固有频率、油井产能、杆柱强度等因素对系统效率的影响,建立了以系统效率最高为目标函数的工作参数优化设计方法。优化算例表明:优化抽汲参数是提高系统效率经济而有效的途径。  (本文共50页) 本文目录 | 阅读全文>>