一、抽油杆加重受力分析(论文文献综述)
任向海,彭振华,张园,李若宁,李京帅,李君书,李森[1](2022)在《新型防脱防偏磨装置设计》文中提出抽油杆偏磨断脱是制约油田高效采油的关键因素。为节约采油成本,提高采油效率,提出一种新型防脱防偏磨装置。该装置兼具防偏磨、防脱扣、防砂卡和减阻的功能。通过杆柱受力分析、装置整体有限元分析与拉压试验和疲劳试验相结合,确定了中和点位置以及结构的安全可靠性,对扶正套外流场进行数值模拟分析,分析结果表明:流经扶正套的压力损失约为2.2 kPa;新型防脱防偏磨装置节流效应不大,压力损失小,能耗低,进一步验证了其过流能力。通过防偏磨试验和防脱扣试验确定了新型抽油杆防脱防偏磨装置工作性能的可靠性。新型防脱防偏磨装置能降低抽油杆柱的断脱率,可为相关设计和应用提供借鉴与参考。
薛军,陈春坤,杨振迎,王刚,李艳,李莎[2](2021)在《抽油杆三维力学模型的建立与应用》文中研究说明抽油杆断是水平井上修的重要原因,大大影响和制约了水平井产能的发挥。文章通过编程计算了水平井井眼轨迹,并对抽油杆柱进行了受力分析,建立了考虑三维空间井眼轨迹、生产参数、杆柱组合、抽油泵及产出流体影响的水平井抽油杆柱受力模型,并对影响因素进行了敏感性分析。结果表明,大泵径和高冲次会使得杆柱中和点上移,增加杆断风险,因此应该在合理泵效下开展水平井生产参数调整优化;底部加重杆杆径增加,有利于缩短下冲程杆柱受压长度,降低杆断风险。
雷宇,李强,孙延安,钱坤,吴宁[3](2021)在《碳纤维连续抽油杆优化设计与井下抽油杆柱匹配试验》文中进行了进一步梳理针对抽油机采油井生产管柱中抽油杆偏磨导致抽油杆断脱,制约其检泵周期进一步延长的问题,开展了抽油杆材质的研究,以提升抽油杆的机械性能。通过应用近年来新兴的碳纤维连续抽油杆技术,开展碳纤维连续抽油杆拉伸实验,模拟井的井下抽油杆柱匹配研究与现场应用,对碳纤维连续抽油杆的截面形状、抽油杆柱设计进行测试和优化。现场应用结果表明,碳纤维连续抽油杆采油井平均免修期达到1295天。与普通钢制抽油杆相比,碳纤维连续抽油杆在降低交变载荷、防腐蚀、延长抽油机采油井检泵周期方面,具有明显效果。
马前进[4](2021)在《TT油田杆管偏磨机理及防治措施研究》文中研究说明
安彩霞[5](2021)在《碳纤维抽油杆作业车整车稳定性分析与车载设备布局优化》文中提出随着油井开采难度的增加,对油井开采设备的需求越来越专业化。在油井开采过程中,碳纤维抽油杆作业车因不同设备的使用,将会影响整车的稳定性,严重时可能会对生产安全造成威胁。因此对碳纤维抽油杆作业车的车载设备布局方案与整车稳定性的分析是必不可少的。本文通过对现有各种类型抽油杆作业车的工作原理、车载设备的布局方案以及该布局方案对整车稳定性的分析,最终选定以某厂底盘车为车载设备的工作平台,进行所选车载设备布局方案的优化设计,并通过仿真试验和理论分析,对选用车载设备在不同工况下的整车稳定性进行分析。首先,采用模块化理论,通过对底盘车和取力分动箱的动力输送安装位置模块化设计、车架孔位标准化模块化设计、管路布局和车载设备安装位置的模块化设计等,利用三维绘图软件Solidworks绘制出了该作业车的车载设备布局示意图。其次,将该作业车模型进行简化,通过修改各模板文件中的结构硬点坐标、传动系统的传动比以及不同结构的属性文件等,组装完成该车的参数化仿真模型;同时,在该模型调参的基础上,利用ADAMS完成稳态回转试验、转向盘角阶跃输入试验和转向盘转角脉冲试验等,并利用国家标准试验理论分析其仿真曲线,从而验证了该作业车的操纵稳定性。最后,利用力矩法,通过理论计算对该作业车在不同工况下的倾覆稳定性进行分析,从而得到车载设备相对于倾覆线的距离对整车倾覆稳定性的影响,由此改变其大小来提高整车的稳定性。根据车载设备的布局方案,利用优化理论,以降低车载设备布局重心为优化目标,采用粒子群算法进行优化。通过优化结果分析得出了车载设备总重心变为(0.1712,1668),极大地改善了该作业车的便捷性和操纵稳定性,使其安全性明显的提升。
具自强[6](2021)在《碳纤维与钢质混合抽油杆柱的力学分析与组合优化》文中研究说明碳纤维连续抽油杆具有质量轻、强度高、耐腐蚀等优越特性,广泛应用于深井、超深井及腐蚀井中。碳纤维连续抽油杆的实际破坏形式与钢质杆不同,有横向断裂与纵向劈裂两种,其中横向断裂破坏形式与钢质杆类似,一是轴向载荷过大导致的抽油杆横向拉断,二是交变轴向应力导致的碳纤维抽油杆柱横向疲劳断裂;而纵向劈裂破坏形式则是碳纤维杆特有的。纵向劈裂破坏形式在受到交变扭矩作用、交变弯矩作用或交变扭、弯矩的综合作用时更易发生。所以,开展碳纤维连续抽油杆柱的动力学分析理论及杆柱优化方法的研究,对保证混合杆柱采油系统的安全、可靠、高效运行具有重要意义。本文主要开展以下几个方面的工作:在悬点运动规律和柱塞液体载荷仿真模型的基础上,建立了基于波动方程的混合杆柱纵向振动仿真模型,并应用差分法求解仿真模型,实现了对混合杆柱悬点载荷、混合杆柱轴向分布载荷和泵端集中轴向力的仿真。考虑非均匀轴向分布载荷对杆柱弯曲刚度的影响,基于拟静态假设,建立了混合杆柱在油管内平面屈曲构型和空间屈曲构型的仿真模型,实现了任意时刻混合杆柱在油管内的屈曲构型仿真与杆管摩擦力仿真。分别以平面屈曲构型和空间屈曲构型为横向振动位移激励,建立了直井混合杆柱横向振动仿真模型;将悬绳器简化为扭转弹簧上边界,螺旋屈曲构型与油管间的摩擦力产生的诱发扭矩为激励力,建立了混合杆柱扭转振动仿真模型;基于混合杆柱振动规律的仿真结果,建立了混合杆柱任意截面多轴交变应力仿真模型,并计算了静强度与疲劳强度。以碳纤维杆不受压、碳纤维杆柱强度和疲劳强度条件为约束条件,混合杆柱抽油系统效率最高为优化目标函数,抽汲参数与混合杆住组合为目标设计变量建立了混合杆柱优化设计数学模型。
贾贺通[7](2021)在《基于实测电参数的抽油机井杆管偏磨与泵况诊断方法》文中进行了进一步梳理目前,有杆抽油泵仍然是主要采油方式。本文针对实测示功图和反演示功图的不足,对基于电参数反演示功图展开了综合研究。在此基础上,研究了基于悬点示功图的杆管偏磨智能预警方法。研究了基于反演示功图和井下泵功图的油井工况智能诊断和产量计量方法。本文主要开展了以下研究:将曲柄实际转动角速度表示为含待定系数的傅里叶级数,基于悬点位移的理论计算结果和实测结果,利用最小二乘法原理构造了曲柄角速度优化目标函数。应用基于免疫的粒子群优化算法求解了目标函数极值,拟合出了曲柄实际运动规律。考虑了系统惯性扭矩的影响,根据系统能量平衡关系建立了基于实测电动机输入功率的悬点载荷反演模型。基于洛必达法则确定了上、下死点悬点载荷计算方法,基于圆弧过渡曲线建立了反演示功图上、下死点附近悬点载荷仿真模型,有效解决了反演示功图上下死点发散难题。建立了偏磨杆柱纵向振动力学模型与波动方程,综合考虑了泵端激励、悬点位移激励和阻尼力激励,并基于振型叠加法求解了偏磨杆柱波动方程,仿真了杆柱偏磨状态下悬点示功图。基于小波分析提取了不同偏磨程度悬点载荷的四层小波系数,将小波总能量损失率作为杆柱偏磨的第一个特征参数;基于悬点载荷最值法确定了加载线冲程长度,将加载线变化率作为杆柱偏磨的第二个特征参数。建立了基于悬点示功图的杆柱偏磨预警方法。将悬点示功图的矩特征和井下泵功图的几何特征作为描述井下工况的特征参数,建立了特征参数计算模型,并基于BP人工神经网络建立了工况智能诊断模型。基于泵功图曲率值,建立了基于游动阀开启点诊断的柱塞有效排液行程和油井产量的计算模型。
何鹏飞[8](2020)在《超长冲程抽油系统杆泵结构优化与仿真分析研究》文中指出卷扬式超长冲程抽油系统采用超长冲程、超低冲次的工作模式,在低产油井的应用中相比传统游梁式抽油系统可以提升产量、降低能耗,系统效率获得了明显的提高。本文以新型卷扬式超长冲程抽油系统为研究对象,对其工作特点进行了介绍,对该系统配套的柔性钢丝绳光杆和钢制抽油杆的性能进行了理论研究,建立二维Fluent仿真模型对抽油泵进行了数值模拟研究。得出结论如下:配套的柔性钢丝绳光杆安全系数低于行业标准,疲劳强度不满足要求,建议更换型号为32 A 18*19W-FC 1770 SZ 562 399-GB/T8918-2006的钢丝绳,该系列其它型号抽油机选择钢丝绳光杆时建议选用柔韧性较好的瓦林屯结构,需要特别注意钢丝绳的润滑情况;钢制抽油杆部分在相同井况下与游梁机系统采用的抽油杆规格差别很小,可以相互通用;该系统的工作特性非常有利于提高抽油泵的泵效,可大大减少辅助工具的使用,降低了井下的无效载荷;在原油黏度较低、下泵深度较大时泵的泄漏量会比短冲程的常规抽油泵更大,采用1500mm或更长的柱塞可以在不降低泵排量的同时减少泵的泄漏量。
郭凯伦[9](2020)在《煤层气井管杆偏磨影响因素分析与内衬管应用研究》文中研究指明由于煤层气井排采出的煤层水缺少润滑性且具有腐蚀性,导致管杆偏磨尤其严重。目前煤层气井多采用加装内衬管的方式进行管杆偏磨治理,但由于现场设备老化,加装内衬速度过慢无法满足煤层气井需求。为此本文对煤层气井管杆偏磨影响因素进行分析,并对超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)内衬管进行理论研究及加装内衬设备进行优化,对优化后生产的UHMW-PE内衬管进行现场应用研究。从而达到提高现场生产效率,有效缓解煤层气井中管杆偏磨的问题。具体研究内容如下:针对煤层气井中管杆偏磨问题,分别对自然井斜、失稳弯曲、管杆振动和煤层气产出液等偏磨影响因素进行理论分析,并从井眼轨迹和中和点两方面对发生偏磨位置的分布规律进行总结。在此基础上,对煤层气井管杆进行受力分析,建立油管和抽油杆的力学模型。从UHMW-PE内衬油管的技术原理出发,通过磨损试验和耐药性试验对UHMW-PE内衬管性能进行研究。结合煤层气井现场效率低下及生产设备老化严重的问题,对试压机和翻边机等设备进行结构优化。通过Fluent与Mechanical对普通油管和优化后生产的内衬油管进行可靠性验证,并对内衬管现场应用情况进行了分析。本文研究结果表明:影响煤层气井管杆偏磨的因素复杂多样,且腐蚀会在一定程度上加剧偏磨,UHMW-PE内衬油管具有超高的耐磨性能和良好的耐药性能可有效缓解管杆偏磨,优化后的设备在保证安全生产的前提下,能大幅提高加衬效率。研究结果对煤层气井中使用内衬油管的配套工艺和提高现场作业的高效性具有一定的指导意义。
屈轶男[10](2020)在《有杆泵抽油系统杆柱的非线性有限元分析》文中指出目前,有杆泵抽油仍是国内外的主要采油方式。分析有杆泵抽油系统的力学行为,可达到优化系统参数和合理设计杆柱组合等目的。有杆泵抽油系统在已知工况下工作时,抽油杆柱各截面位移和对应载荷是系统的重要参数,因此精确预测各类组合杆柱在井下的动态行为具有重要意义。由于有限元方法不受计算方式的局限,可以考虑集中质量,且能直观展示杆柱位移和载荷的变化情况。因此,本文使用有限单元法,对抽油杆柱进行力学行为分析,主要研究内容如下:1)分析抽油杆柱的受力,建立有杆泵抽油系统杆柱动力学有限元分析模型,列出有限元动力方程。2)对抽油机机构的运动学模型进行分析,得出抽油机悬点的位移、速度和加速度与时间的关系式,即为波动方程的上边界条件;对抽油泵做动力学分析,获得波动方程的下边界条件;在不同时间段内对应的节点条件有所不同,需逐步求出。3)开展有杆泵抽油系统杆柱力学行为预测的有限元分析,对比分析实例中Newmark法,Wilson法和中心差分法的计算结果,最终选择Wilson方法进行计算;引入了模型中的三个非线性问题,并进行了分析和计算。4)由于玻璃钢-钢混合杆柱的广泛使用,且玻璃钢与钢的物理性质有所不同,尤其在考虑了钢质接箍的影响下,力学行为会有较大的变化;对组合比不同的混合杆进行研究,分析结果得出一些重要的结论。另外也分析了碳纤维-钢混合杆柱的动力学行为,可有效避免接头断脱。本文通过Matlab软件进行编程计算,根据较为精确的上下边界条件和初始条件,建立了适合钢杆,玻璃钢-钢混合杆和碳纤维-钢混合杆柱的有限元分析模型,预测结果与实测结果相差不大,为优选机、杆、泵等提供了理论依据,并开发了相关软件,具有一定的实用价值。
二、抽油杆加重受力分析(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、抽油杆加重受力分析(论文提纲范文)
(1)新型防脱防偏磨装置设计(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 新型防脱防偏磨装置设计 |
2 抽油杆柱受力分析 |
2.1 下冲程抽油杆柱受力分析及中和点计算 |
2.2 上冲程抽油杆柱中和点处受力分析 |
3 数值模拟分析 |
3.1 防脱防偏磨装置受力模拟分析 |
3.2 扶正防偏磨结构数值模拟分析 |
3.2.1 防脱防偏磨工具流场计算基本控制方程 |
3.2.2 连续相湍流模型 |
3.2.3 流场数值分析 |
4 防脱防偏磨装置试验测试 |
4.1 拉压载荷作用下试验测试 |
4.2 交变载荷作用下试验测试 |
5 功能性试验测试分析 |
5.1 防偏磨试验 |
5.2 防脱扣试验 |
6 结 论 |
(2)抽油杆三维力学模型的建立与应用(论文提纲范文)
1 抽油杆三维力学模型的建立 |
1.1 井眼轨迹的计算 |
1.2 抽油杆受力模型的建立 |
1.2.1 上、下冲程抽油杆受力分析 |
1.2.2 井眼轨迹引起的抽油杆柱弯曲应力 |
1.2.3 油管对抽油杆柱的支持力 |
1.2.4 抽油杆柱任意点载荷计算 |
2 影响因素敏感性分析 |
2.1 泵径 |
2.2 冲次 |
2.3 杆柱组合 |
3 实例验证 |
4 结论与认识 |
(3)碳纤维连续抽油杆优化设计与井下抽油杆柱匹配试验(论文提纲范文)
1 碳纤维连续抽油杆技术优势 |
1.1 结构 |
1.2 密度特性 |
1.3 耐腐蚀特性 |
2 碳纤维连续抽油杆优化设计 |
3 匹配设计 |
4 模拟井的井下抽油杆柱匹配试验 |
5 现场应用 |
6 结论 |
(5)碳纤维抽油杆作业车整车稳定性分析与车载设备布局优化(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题目的及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外抽油杆作业车研究现状 |
1.2.2 国内抽油杆作业车研究现状 |
1.3 本文研究内容和创新点 |
第二章 碳纤维抽油杆作业车的车载设备布局设计 |
2.1 作业车与车载设备参数 |
2.1.1 作业车的基本参数 |
2.1.2 光杆起升系统的基本参数 |
2.1.3 夹持装置与缠绕盘单元的基本参数 |
2.1.4 其他车载设备 |
2.2 模块化 |
2.2.1 模块、模块化概念 |
2.2.2 模块设计的优势 |
2.3 碳纤维抽油杆作业车的模块划分 |
2.3.1 作业车底盘的模块划分 |
2.3.2 车载设备的模块划分 |
2.4 碳纤维抽油杆作业车的模块化设计 |
2.4.1 底盘的模块化设计的要求 |
2.4.2 碳纤维作业车底盘的模块化设计 |
2.4.3 驾驶室的模块化设计 |
2.4.4 车架的模块化设计 |
2.4.5 车载设备的模块化设计 |
2.5 碳纤维抽油杆作业车的车载设备布局 |
2.5.1 原碳纤维抽油杆作业车的车载设备布局 |
2.5.2 整车重心位置计算 |
2.5.3 车载设备布局不足分析 |
2.5.4 碳纤维抽油杆作业车的改进布局方案 |
2.6 本章小结 |
第三章 碳纤维抽油杆作业车仿真模型的建立 |
3.1 模板化的建模方法 |
3.2 碳纤维抽油杆作业车悬架模型的建立 |
3.2.1 悬架的结构及种类 |
3.2.2 前悬架模板的建立 |
3.2.3 后悬架模板的建立 |
3.3 轮胎模板的建立 |
3.3.1 轮胎的组成及种类 |
3.3.2 轮胎参数 |
3.3.3 轮胎属性文件 |
3.4 转向系统模板的建立 |
3.4.1 转向系统模板硬点坐标 |
3.4.2 转向助力特性的属性文件 |
3.4.3 转向传动比的参数设置 |
3.5 动力总成系统模板的建立 |
3.6 车架子系统模板的建立 |
3.7 驾驶室系统模板的建立 |
3.8 整车模型的装配 |
3.9 本章小结 |
第四章 碳纤维抽油杆作业车的稳定性分析 |
4.1 碳纤维抽油杆作业车操纵稳定性分析 |
4.1.1 悬架子系统测试模型的建立 |
4.1.2 双轮同向激振仿真试验分析 |
4.2 整车稳态回转性能的仿真试验 |
4.2.1 稳态回转的试验方法 |
4.2.2 稳态回转试验的评价指标 |
4.2.3 仿真工况的参数设置与结果 |
4.3 转向盘角阶跃输入仿真试验 |
4.3.1 转向盘角阶跃输入试验方法 |
4.3.2 仿真结果 |
4.4 转向盘转角脉冲试验 |
4.4.1 转向盘转角脉冲试验方法 |
4.4.2 仿真结果 |
4.5 碳纤维抽油杆作业车倾覆稳定性校核方法 |
4.6 行驶状态稳定性分析 |
4.6.1 纵向爬坡工况下的抗倾覆稳定性 |
4.6.2 斜坡横向行驶的抗倾覆稳定性 |
4.7 整车侧倾稳定性分析 |
4.7.1 侧倾受风面积分析 |
4.7.2 侧倾载荷分析 |
4.7.3 碳纤维抽油杆作业车设备的重量 |
4.7.4 不同工况侧倾稳定性的分析 |
4.8 整车后倾稳定性的分析 |
4.8.1 后倾受风面积分析 |
4.8.2 后倾载荷分析 |
4.8.3 后倾稳定线的分析 |
4.8.4 挡风系数为1 时后倾稳定性分析 |
4.8.5 挡风系数为1.2 时后倾稳定性分析 |
4.8.6 无风载工况下的后倾稳定性分析 |
4.8.7 作业车稳定系数的计算 |
4.9 本章小结 |
第五章 碳纤维抽油杆作业车的车载设备布局优化 |
5.1 概述 |
5.2 数学模型构建 |
5.2.1 初始设备布局模型 |
5.2.2 目标函数 |
5.2.3 约束条件 |
5.3 车载设备布局数学模型的求解 |
5.3.1 优化算法 |
5.3.2 算法求解步骤 |
5.3.3 车载设备布局数据 |
5.3.4 布局算法的参数设置 |
5.3.5 布局优化结果 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(6)碳纤维与钢质混合抽油杆柱的力学分析与组合优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 混合杆柱轴向分布载荷与集中轴向载荷仿真 |
2.1 混合杆柱纵向振动仿真的力学与数学模型 |
2.1.1 顶端运动边界条件 |
2.1.2 泵端集中载荷仿真模型 |
2.1.3 阻尼系数的计算模型 |
2.2 混合杆柱纵向振动数值仿真模型 |
2.2.1 基于差分法的数值仿真模型 |
2.2.2 悬点载荷与轴向分布载荷仿真模型 |
2.3 仿真分析实例 |
2.3.1 阻尼系数对轴向分布载荷的影响 |
2.3.2 柱塞集中轴向载荷及其影响因素 |
2.3.3 示功图仿真实例与模型精度验证 |
2.4 本章小结 |
第3章 混合杆柱在油管内屈曲构型与摩擦力仿真 |
3.1 混合杆柱平面屈曲构型与摩擦力仿真模型 |
3.1.1 力学与数学模型 |
3.1.2 数值仿真模型 |
3.1.3 杆管接触摩擦力仿真模型 |
3.2 混合杆柱空间屈曲构型与摩擦力仿真模型 |
3.2.1 力学模型与数学模型 |
3.2.2 数值仿真模型 |
3.2.3 杆管接触摩擦力仿真模型 |
3.3 仿真实例与分析 |
3.3.1 平面屈曲构型仿真 |
3.3.2 空间屈曲构型仿真 |
3.3.3 杆管接触摩擦力仿真 |
3.4 本章小结 |
第4章 混合杆柱横向与扭转振动仿真 |
4.1 混合杆柱在屈曲位移激励下横向振动仿真 |
4.1.1 平面屈曲位移激励下的横向振动模型 |
4.1.2 空间屈曲位移激励下的横向振动模型 |
4.1.3 仿真实例 |
4.2 混合杆柱在螺旋屈曲诱发扭矩激励下的扭转振动仿真 |
4.2.1 混合杆柱扭转振动力学与模型参数 |
4.2.2 混合杆柱扭转振动数学模型 |
4.2.3 扭转振动仿真模型 |
4.2.4 仿真实例 |
4.3 本章小结 |
第5章 复杂应力状态下碳纤维杆强度计算与组合优化 |
5.1 拉弯扭多轴应力计算模型 |
5.1.1 轴向应力计算模型 |
5.1.2 剪切应力计算模型 |
5.1.3 弯曲应力计算模型 |
5.1.4 扭转应力计算模型 |
5.1.5 多轴应力仿真实例 |
5.2 静强度与疲劳强度分析 |
5.2.1 细观力学强度理论 |
5.2.2 宏观力学强度理论 |
5.2.3 疲劳强度分析 |
5.2.4 计算实例 |
5.3 碳纤维杆与钢质混合抽油杆柱的组合优化 |
5.3.1 加重杆设计 |
5.3.2 系统动力性能评价指标的仿真模型 |
5.3.3 优化设计变量 |
5.3.4 优化设计的目标函数 |
5.3.5 约束条件 |
5.3.6 优化设计数学模型与优化算法 |
5.3.7 混合杆柱组合优化设计实例与分析 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间担任的科研任务与主要研究成果 |
致谢 |
(7)基于实测电参数的抽油机井杆管偏磨与泵况诊断方法(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 课题国内外研究现状分析 |
1.2.1 反演示功图研究现状 |
1.2.2 杆管偏磨研究现状 |
1.2.3 泵况诊断研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 基于实测电功率的悬点示功图仿真模型 |
2.1 曲柄实际运动规律仿真模型 |
2.2 基于实测电参数的悬点载荷反演模型 |
2.2.1 电动机转子等效阻力矩计算模型 |
2.2.2 曲柄轴等效负载扭矩计算模型 |
2.2.3 悬点载荷计算模型 |
2.3 死点附近悬点载荷仿真模型 |
2.3.1 上死点附近仿真模型 |
2.3.2 下死点附近仿真模型 |
2.4 示功图反演实例验证及分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于悬点示功图的抽油杆柱偏磨诊断方法 |
3.1 偏磨杆柱纵向振动与示功图仿真模型 |
3.1.1 偏磨杆柱力学模型与数学模型 |
3.1.2 悬点运动规律仿真模型 |
3.1.3 泵端载荷仿真模型 |
3.1.4 偏磨杆柱纵向振动数值仿真模型 |
3.2 偏磨杆柱示功图特征参数 |
3.2.1 悬点载荷频域特征参数 |
3.2.2 悬点示功图几何特征参数 |
3.3 杆柱偏磨特征仿真及分析 |
3.3.1 不同偏磨程度悬点仿真示功图 |
3.3.2 小波能量仿真结果 |
3.3.3 几何特征仿真结果 |
3.3.4 偏磨诊断及分析 |
3.4 偏磨位置对偏磨特征的影响 |
3.4.1 偏磨位置对小波能量损失率的影响 |
3.4.2 偏磨位置对加载线冲程长度变化率的影响 |
3.4.3 偏磨位置对偏磨特征的影响 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于示功图的油井工况诊断与计产方法研究 |
4.1 故障工况示功图仿真 |
4.1.1 正常工况 |
4.1.2 供液不足 |
4.1.3 气影响 |
4.1.4 游动阀漏失 |
4.1.5 间隙漏失 |
4.1.6 固定阀漏失 |
4.1.7 双阀漏失 |
4.1.8 碰泵 |
4.1.9 脱泵 |
4.1.10 卡泵 |
4.1.11 杆断 |
4.1.12 仿真样本库 |
4.2 工况诊断与产量计量特征参数 |
4.2.1 井下泵功图转化模型 |
4.2.2 工况诊断特征参数 |
4.2.3 产量计量特征参数 |
4.3 基于神经网络的工况诊断方法 |
4.3.1 神经网络的构建 |
4.3.2 神经网络的训练 |
4.4 产量计量模型 |
4.5 工况诊断实例验证 |
4.5.1 示功图工况特征参数 |
4.5.2 工况诊断结果分析 |
4.6 产量计量实例验证 |
4.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(8)超长冲程抽油系统杆泵结构优化与仿真分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 超长冲程抽油系统国内外研究现状 |
1.2.1 国内研究现状 |
1.2.2 国外研究现状 |
1.3 本文研究的主要内容与技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
1.3.3 论文创新点 |
第二章 超长冲程抽油机悬点运动分析 |
2.1 超长冲程抽油系统简介 |
2.2 计算抽油机的工作拉力 |
2.3 计算抽油机的运动特性 |
2.4 本章小结 |
第三章 抽油杆设计计算 |
3.1 柔性光杆设计计算 |
3.1.1 钢丝绳光杆简介 |
3.1.2 钢丝绳抽油杆疲劳强度计算 |
3.1.3 计算结果分析总结 |
3.2 钢质抽油杆柱设计计算 |
3.2.1 钢质抽油杆简介 |
3.2.2 根据从下往上计算原则设计抽油杆 |
3.2.3 根据各级杆顶部应力相同原则设计抽油杆 |
3.3 本章小结 |
第四章 长冲程抽油泵泵效研究 |
4.1 抽油泵简介 |
4.2 抽油泵泵效分析 |
4.2.1 影响柱塞冲程的因素研究 |
4.2.2 泵筒充满度受的溶解气的影响研究 |
4.2.3 影响抽油泵漏失的因素研究 |
4.2.4 提高泵效的措施 |
4.3 本章小结 |
第五章 抽油泵间隙漏失数值模拟 |
5.1 计算机流体力学简介 |
5.2 井液研泵间隙的流动分析 |
5.3 几何模型建立和网格划分 |
5.3.1 模型建立 |
5.3.2 网格划分 |
5.3.3 边界条件设定 |
5.4 泵间隙漏失仿真计算 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(9)煤层气井管杆偏磨影响因素分析与内衬管应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 管杆偏磨影响因素分析 |
1.2.1 偏磨影响因素定性分析 |
1.2.2 偏磨影响因素定量分析 |
1.3 内衬管应用现状 |
1.3.1 金属内衬管应用 |
1.3.2 非金属内衬管应用 |
1.4 超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)内衬管应用现状 |
1.5 研究的主要内容及技术路线 |
1.5.1 主要研究内容 |
1.5.2 技术路线 |
第二章 煤层气井管杆偏磨影响因素分析 |
2.1 煤层气井管杆偏磨特征 |
2.2 煤层气井液质特征 |
2.3 煤层气井管杆偏磨原因分析 |
2.3.1 自然井斜 |
2.3.2 失稳弯曲 |
2.3.3 管杆振动 |
2.3.4 煤没度 |
2.3.5 煤层气井液腐蚀 |
2.3.6 煤粉溢出 |
2.4 管杆偏磨位置分布规律 |
2.4.1 沿井眼轨迹 |
2.4.2 中和点以下 |
2.5 本章小结 |
第三章 煤层气井管杆受力分析 |
3.1 直井段抽油杆受力分析 |
3.1.1 直井段上冲程抽油杆受力分析 |
3.1.2 直井段下冲程抽油杆受力分析 |
3.1.3 直井段抽油杆弯曲变形作用力 |
3.2 斜井段抽油杆受力分析 |
3.3 油管受力分析 |
3.3.1 上冲程时油管受力分析 |
3.3.2 下冲程时油管受力分析 |
3.3.3 油管交变载荷 |
3.3.4 油管弯曲变形作用力 |
3.4 本章小结 |
第四章 UHMW-PE内衬管应用研究及有限元分析 |
4.1 UHMW-PE内衬管技术原理及指标 |
4.1.1 技术原理 |
4.1.2 技术指标 |
4.2 UHMW-PE内衬油管室内试验与评价 |
4.2.1 纵向回缩率试验 |
4.2.2 砂浆磨损率试验 |
4.2.3 拉伸性能试验 |
4.2.4 维卡软化温度试验 |
4.3 UHMW-PE内衬管性能及特性试验 |
4.3.1 耐磨性及磨损试验 |
4.3.2 耐腐蚀性及耐药性试验 |
4.3.3 其他优良性能 |
4.4 UHMW-PE内衬管生产工艺流程 |
4.5 UHMW-PE内衬油管加工工艺 |
4.5.1 现存问题 |
4.5.2 加工工艺过程及设备优化 |
4.6 UHMW-PE内衬管固液耦合有限元分析 |
4.6.1 模型建立 |
4.6.2 管杆偏磨瞬态动力学分析 |
4.6.3 管杆偏磨流体分析 |
4.7 本章小结 |
第五章 UHMW-PE内衬管现场应用及效果效益评价 |
5.1 延缓检泵周期 |
5.2 减少耗电量 |
5.3 应用经济效益分析 |
5.4 使用效果报告 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(10)有杆泵抽油系统杆柱的非线性有限元分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 有杆泵抽油系统概述 |
1.2 国内外有杆抽油系统的研究发展情况 |
1.2.1 抽油杆柱的技术发展情况 |
1.2.2 抽油机的技术发展情况 |
1.2.3 抽油泵的技术发展情况 |
1.3 国内外有关抽油杆动力学分析的发展现状 |
1.4 本课题的研究目的及意义 |
1.5 本课题的主要研究内容 |
1.6 创新点 |
第二章 抽油杆柱的动力学有限元模型 |
2.1 有限元法概述 |
2.2 抽油杆柱的动力学有限元模型 |
2.2.1 抽油杆柱受载分析 |
2.2.2 建立一维波动方程 |
2.2.3 建立抽油杆柱有限元模型 |
2.3 单元矩阵与整体矩阵 |
2.3.1 单元刚度矩阵 |
2.3.2 单元质量矩阵 |
2.3.3 单元阻尼矩阵 |
2.3.4 系统矩阵的集合 |
2.4 本章小结 |
第三章 有杆泵抽油系统的运动状态 |
3.1 概述 |
3.2 抽油机运动学和动力学分析 |
3.2.1 抽油机几何关系分析 |
3.2.2 抽油机悬点运动分析 |
3.2.3 抽油机悬点载荷 |
3.2.4 理论示功图及其分析 |
3.3 抽油泵工作状态分析 |
3.3.1 抽油泵工作原理 |
3.3.2 非线性的泵负荷时间函数 |
3.4 抽油杆柱动态特性有限元模型的求解 |
3.4.1 抽油杆柱的固有频率和振型 |
3.4.2 抽油杆柱的动力响应计算方法 |
3.5 用有限元法处理抽油系统中的非线性问题 |
3.5.1 抽油杆柱质量的非线性 |
3.5.2 泵荷载的非线性 |
3.5.3 泵位移的非线性 |
3.6 本章小结 |
第四章 不同算法的钢制抽油杆柱力学行为分析 |
4.1 不同算法预测 |
4.1.1 Newmark数值积分法 |
4.1.2 Wilson-θ法 |
4.1.3 中心差分法 |
4.2 实例分析 |
4.2.1 三种计算方法对比分析实例 |
4.2.2 单级钢杆实例分析 |
4.2.3 多级钢杆实例分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 不同材料抽油杆柱组合的力学行为分析 |
5.1 不同材料的抽油杆柱及接箍 |
5.1.1 玻璃钢抽油杆 |
5.1.2 碳纤维抽油杆 |
5.1.3 接箍 |
5.2 接箍对杆柱力学行为产生的影响 |
5.3 玻璃钢-钢混合抽油杆柱动力学行为分析 |
5.3.1 抽油杆柱的振动特性 |
5.3.2 混合杆柱固有频率的计算 |
5.3.3 实例分析 |
5.4 碳纤维-钢混合抽油杆柱动力学行为分析 |
5.4.1 建立有限元模型 |
5.4.2 实例分析 |
5.5 有杆抽油系统软件设计 |
5.5.1 软件界面展示 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 开展的工作 |
6.2 结论 |
6.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
四、抽油杆加重受力分析(论文参考文献)
- [1]新型防脱防偏磨装置设计[J]. 任向海,彭振华,张园,李若宁,李京帅,李君书,李森. 石油机械, 2022(01)
- [2]抽油杆三维力学模型的建立与应用[J]. 薛军,陈春坤,杨振迎,王刚,李艳,李莎. 石油化工应用, 2021(11)
- [3]碳纤维连续抽油杆优化设计与井下抽油杆柱匹配试验[J]. 雷宇,李强,孙延安,钱坤,吴宁. 采油工程, 2021(03)
- [4]TT油田杆管偏磨机理及防治措施研究[D]. 马前进. 东北石油大学, 2021
- [5]碳纤维抽油杆作业车整车稳定性分析与车载设备布局优化[D]. 安彩霞. 西安石油大学, 2021(09)
- [6]碳纤维与钢质混合抽油杆柱的力学分析与组合优化[D]. 具自强. 燕山大学, 2021(01)
- [7]基于实测电参数的抽油机井杆管偏磨与泵况诊断方法[D]. 贾贺通. 燕山大学, 2021(01)
- [8]超长冲程抽油系统杆泵结构优化与仿真分析研究[D]. 何鹏飞. 西安石油大学, 2020(10)
- [9]煤层气井管杆偏磨影响因素分析与内衬管应用研究[D]. 郭凯伦. 西安石油大学, 2020(12)
- [10]有杆泵抽油系统杆柱的非线性有限元分析[D]. 屈轶男. 西安石油大学, 2020(11)