游梁式抽油系统论文-董世民,李伟成,赵晓芳,赵然

游梁式抽油系统论文-董世民,李伟成,赵晓芳,赵然

导读:本文包含了游梁式抽油系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:游梁式抽油系统,变频控制,动态仿真,实时频率

游梁式抽油系统论文文献综述

董世民,李伟成,赵晓芳,赵然[1](2016)在《变频游梁式抽油系统动态仿真与实时频率优化》一文中研究指出针对变频控制游梁式抽油系统,考虑了频率实时变化对抽油机运动规律、杆柱纵向振动、悬点载荷、地面装置节点扭矩与功率的影响,建立了变频控制游梁式抽油系统动态参数的仿真模型。对实时频率函数进行傅里叶变换,并以其傅里叶系数为设计变量,以电动机输出功率的均方根值最小为优化设计的目标函数,综合考虑冲次不变、上下冲程时间分配、频率范围等约束条件,建立了实时频率优化设计的数学模型。仿真与优化结果表明:所建立的仿真模型具有较高的仿真精度,能够满足实际应用的要求;优化实时频率可以显着改善抽油机的动力性能,悬点载荷波动幅度降低,曲柄轴最大扭矩与扭矩波动幅度显着下降,电动机输出功率幅值与波动幅度显着下降,降低了系统输入功率,有功节电率为25.8%。(本文来源于《中国机械工程》期刊2016年12期)

邢明明[2](2015)在《游梁式抽油系统动力学与系统效率极限值的研究》一文中研究指出系统效率是评价抽油机井用能水平的重要技术指标,建立抽油机井系统效率极值的仿真评价方法是分析抽油机井能耗现状、节能潜力以及指导节能优化的理论基础。游梁式抽油系统是机电液高度耦合的动力学系统,动力学建模是该领域研究的主题。针对目前将游梁式抽油系统地面装置简化为单自由度刚性构件以及基于线性假设的抽油杆纵向振动的仿真模型存在的不足,在深入研究地面单元动力学仿真模型的基础上,建立了游梁式抽油系统地面装置多自由度扭转振动的仿真模型以及抽油杆纵向振动的通用仿真模型。以系统动态仿真为基础,建立了游梁式抽油机单元瞬时传动效率的仿真模型。在单元系统效率仿真模型的基础上,建立了系统效率极值的仿真优化模型。本论文研究具有理论价值与实际意义。在基于目前皮带传动装置双圆盘扭转振动仿真模型的基础上,考虑了游梁式抽油机皮带传动紧边与松边刚度的不同以及皮带等效刚度与带轮等效转动惯量的时变性,建立了双圆盘扭转振动的仿真模型;考虑皮带分布质量的影响,建立了基于弹性体纵向振动的仿真模型。以皮带纵向振动的仿真模型为基础,建立了皮带瞬时传动效率的仿真模型。仿真结果表明:皮带纵向振动具有明显的非线性特征;负载扭矩波动导致皮带瞬时传动效率波动,并显着降低了皮带平均传动效率,使得大皮带轮转速波动加大,从而影响悬点运动规律以及抽油杆纵向振动。在目前基于波动方程描述的抽油杆纵向振动仿真模型的基础上,建立了具有减振悬绳器、阻尼器的混合抽油杆纵向振动的仿真模型;考虑库仑阻尼、幂律阻尼以及泵端载荷含有速度非线性项的影响,建立了基于离散系统的抽油杆纵向振动的仿真模型。仿真结果表明:在线性系统假设条件下,由线性减振悬绳器、线性阻尼器组成的混合抽油杆系统为线性系统;减振悬绳器在深井与柔性杆抽油系统中具有较明显的减振效果。综合考虑皮带与减速箱传动系统的弹性,建立了游梁式抽油系统地面传动装置多自由度扭转振动的数学模型,提高了悬点运动规律以及悬点示功图的仿真精度。基于游梁式抽油系统地面装置多自由度扭转振动的数学模型以及抽油杆纵向振动多自由度离散系统的数学模型,建立了基于常微分方程组的游梁式抽油系统动力学仿真的数学模型,实现了基于数值积分法的整体仿真,解决了目前积分法与差分法数值仿真模型不统一的难题。基于系统动态仿真,建立了抽油机井节点力能参数、单元效率以及系统效率的仿真模型;基于井筒节点力的多相管流计算模型,建立了抽油机井供产协调仿真模型与系统效率极值仿真优化模型。开发了《游梁式抽油系统动力学与系统效率极限值仿真优化》计算机软件,实现了抽油机井系统效率水平、系统效率极值与节能潜力的定量仿真评价。(本文来源于《燕山大学》期刊2015-06-01)

李阿龙[3](2015)在《低产无游梁式抽油系统优化设计及动态仿真》一文中研究指出有杆抽油系统是国内外油田开采中应用最广泛的举升方式,目前游梁式抽油机和常规空心柱塞泵是抽油机井主要的地面和地下配套设备。随着油田开采进入中后期,产液量5t/d以下低产油井以及2t/d以下的超低井数量急剧增加,对于游梁式抽油机,冲次普遍在4min-1以上,即使将冲次降到最低也无法满足开采低产油井的需要;而常规空心柱塞泵的泵径普遍较大,排量偏大,导致大部分低产油井存在着泵效低、系统效率低、供采严重不平衡的问题,由此造成设备和能源的极大浪费。针对现有配套设备的不足,近年来研制了多种低冲次抽油机和小泵径抽油泵,但均存在着成本高、可靠性差能耗高的问题,因此研究新型节能低产油井配套设备具有重要的理论和现实意义。本论文的研究内容主要包括以下几个方面:(1)研发设计了无游梁式抽油系统,其中应用胶带和滑轮作为抽油机的传动部件,摆线针轮减速器作为抽油机的减速装置,大小天轮作为抽油机的增程机构,设计了新型无游梁式抽油机,具有冲次低、结构简单、成本低、传动效率高的优点;通过改变抽油泵的油流通道设计了新型实心柱塞抽油泵,可实现将抽油泵的泵径做的很小;(2)建立新型无游梁式抽油机悬点运动规律(位移、速度、加速度)、抽油杆柱纵向振动、减速箱输出扭矩和电动机输入输出功率的仿真模型、无游梁式抽油系统泵效及系统效率仿真模型及抽汲参数优选模型,为抽油机动态参数仿真与机构优化提供了理论依据;(3)利用机械优化设计理论,以上冲程最大扭矩因数最小为目标函数,综合考虑各种约束,建立抽油机机构尺寸优化设计的数学模型;以均方根扭矩最小为目标函数,建立平衡重滞后角优化模型;(4)利用Visual Basic 6.0开发《无游梁式抽油机动态参数仿真软件》,对无游梁式抽油机和实心柱塞泵整体进行仿真,并对新型无游梁式抽油系统动力性能参数和泵效、系统效率进行分析评价,最后应用该软件对低产油井抽汲参数进行优选。(本文来源于《燕山大学》期刊2015-05-01)

时浩哲[4](2014)在《变频游梁式抽油系统动态仿真与可视化》一文中研究指出变频控制作为一项重要的节能技术应用于油田开采过程中,根据现场的实验数据表明,加装变频装置以后抽油设备的动能平衡和节能效果得到提高,但对变频抽油系统动态仿真的理论研究尚不充足,不能够充分地挖掘变频技术在油田应用的潜能,也不能从理论上分析变频抽油系统的动态特性。为了给变频技术在油田应用提供理论指导,本文主要从以下几个方面进行研究:建立变频工况下,地面各机构的运动学仿真模型,抽油杆柱振动与泵内压力整体数值仿真模型,解决悬点载荷的仿真问题,实现变频工况下悬点示功图与泵功图的计算机仿真。基于悬点示功的仿真结果,考虑抽油系统地面装置从电机到悬点各部件的惯性载荷,建立地面各节点动态参数数值仿真模型,校核主要零部件的强度。推导变频工况异步电机的输入功率计算公式,实现对变频游梁式抽油系统的性能评价。利用Matlab中的Simulink模块下的SimMechanic和StateFlow子模块,完成对变频抽油系统整体的物理建模,建立与其他学科领域融合的接口,将Simulink仿真结果与之前建立的数值仿真模型比较验证两种方法的计算精度。基于建立的数值仿真模型,以电机输入功率的均方根值最小为目标函数,综合考虑了冲次约束、频率约束、杆管偏磨约束,利用遗传算法,建立频率控制的优选模型,并设计遗传算法具体实现细节。利用Matlab和OpenGL编程实现了游梁式抽油系统仿真结果的实时显示,开发基于MFC环境下的抽油系统动态可视化软件。(本文来源于《燕山大学》期刊2014-10-01)

崔阳[5](2013)在《变频游梁式抽油系统动力学及控制模式优选》一文中研究指出游梁式抽油机在工作过程中,曲柄轴扭矩的较大波动是影响抽油系统动能平衡,降低设备的使用寿命的主要因素之一。变频技术在抽油现场应用试验数据表明变频后抽油设备动能平衡和工作性能得到提高,但缺乏抽油系统动态仿真的理论支持。计算机仿真与优化技术是抽油系统设计与参数优选的基础,本文首先开展了基于数值积分的抽油系统整体仿真算法研究,完善了抽油系统计算机仿真技术;然后以整体积分仿真算法为基础,重点开展了变频游梁抽油系统动态仿真的研究,为变频技术在抽油设备上的应用提供理论指导,对改善抽油设备动能平衡,提高抽油系统工作性能具有十分重要的意义。本文主要包括以下几个方面的研究:分别针对传统游梁式抽油系统和变频控制游梁式抽油系统,建立了系统动力学仿真的数学模型:①描述地面装置运动规律的常微分方程组;②描述抽油杆柱纵向振动的波动方程,该数学模型为高度耦合的组合数学模型;应用数值积分法建立了地面子系统动力学常微分方程组的数值仿真模型;应用振型迭加法求解波动方程,建立了波动方程的数值积分仿真模型,实现了地面与井下两个子系统数值仿真模型的统一,从而建立了混合数学模型的整体数值仿真模型;综合考虑系统传动效率、运动件惯性,改进了系统各节点力能参数的计算模型;分别以梯形波与傅氏级数表示电源频率,以两种控制模式的待定参数为优化设计变量,以曲柄轴均方根扭矩最小为目标函数,综合考虑冲次、上下冲程时间分配以及频率变化范围等约束条件,建立了变频模式优选模型,并给出了优选算法;结合VB和OpenGL编程实现了游梁式抽油系统运动仿真的实时可视化,开发了VB环境下基于OpenGL的抽油系统动态可视化软件。(本文来源于《燕山大学》期刊2013-05-01)

王瑞东[6](2010)在《有杆抽油系统游梁式抽油机的改进及性能分析》一文中研究指出本文重点是对有杆抽油系统中的游梁式抽油机进行了全面的分析,提出了对现有抽油机的性能的开发与改进方式与方法,为提高系统效率作的改进。(本文来源于《中国城市经济》期刊2010年12期)

周超[7](2009)在《游梁式抽油系统效率分析及提高对策》一文中研究指出提高游梁式抽油系统的效率,实现节能降耗,不仅对原油增产、原油生产成本降低和企业经济效益的提高有重要意义,而且对缓解能源供应紧张状况也具有重要意义。对游梁式抽油系统效率进行了现场测试;对游梁式抽油系统各部分的效率进行了理论分析和功率损失分析;对测试数据进行了敏感性分析,找出了油田开发后期现场生产中影响系统效率的主要因素;对于油田开发后期,现场生产中合理的单井日耗电量、百米吨液耗电量和泵效提出了建议;通过分析油田游梁式抽油系统现状,提出了提高系统效率的可行性措施;进行了单井实验,并在整体配套优化试验井进行了整体配套实验;对采取措施的效果进行了分析,提出了系统效率提高的整体方案。在现有各种平衡测试方法调整的基础上,总结出用示功图载荷法进行平衡测试调整以及电机额定功率选择的方法。并以此为基础,使用Microsoft Visual Basic 6.0编程软件,开发了抽油机平衡测试调整软件,该软件具有数据输入、分析计算、平衡调整和电机额定功率选择等功能。该软件在现场应用,取得了一定效果。同时针对现场经常要对大量生产数据进行处理的情况,结合Microsoft Access数据库管理软件和Microsoft Visual Basic 6.0编程软件,通过Visual Basic编写数据库应用系统的前台界面,依靠Access的后台支持,开发了抽油机生产数据管理系统,可以方便的进行生产数据的编辑和查询,提高了现场技术人员的工作效率,提高了生产数据的管理水平。(本文来源于《中国石油大学》期刊2009-05-01)

赵东伟,范玉平[8](2001)在《游梁式有杆抽油系统优化设计》一文中研究指出当油井无法自喷或产量达到要求时,则转入机械采油,此时人们首先考虑的机械采油方式便是有杆泵采油。因为它工艺技术配套程度高,管理技术易于掌握,适应能力强。有杆泵抽油生产是由油层—井筒—抽油设备所组成。(本文来源于《新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册)》期刊2001-09-13)

董世民,马德坤,李学丰[9](2001)在《游梁式抽油系统动态参数仿真的综合数学模型》一文中研究指出针对目前游梁式抽油系统杆、管、液耦合振动仿真模型未考虑电动机转速波动对系统影响的不足 ,建立了考虑电动机转速波动影响的游梁式抽油系统动态参数仿真数学模型。模型由描述曲柄运动规律的非线性常微分方程和描述杆、管、液耦合振动的偏微分方程组组成。因为两个单元的数学模型是通过一个独立变量相互耦合的 ,因此通过对独立变量迭代计算便可分别对两个单元进行独立的仿真计算。根据独立模块仿真方法建立的游梁式抽油系统动态仿真软件 ,具有仿真计算简单、精度较高等优点(本文来源于《石油机械》期刊2001年06期)

倪振文,赵来军,职黎光[10](2000)在《智能化抽油系统在游梁式抽油机上的应用》一文中研究指出应用变频调速技术、自动控制技术改造现有的游梁式抽油机 ,实现了抽油系统的智能化 .采用变频调速器 ,可编程控制器等控制设备 ,使抽油机冲次以及上下冲程速比达到无级调节 ,优化抽汲参数 ,并实现了抽空控制 .现场应用表明 ,使用智能化抽油系统可实现增产、节能 ,平均每口油井年增产原油 160t,平均节能 9.16%.(本文来源于《大庆石油学院学报》期刊2000年03期)

游梁式抽油系统论文开题报告

(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:

系统效率是评价抽油机井用能水平的重要技术指标,建立抽油机井系统效率极值的仿真评价方法是分析抽油机井能耗现状、节能潜力以及指导节能优化的理论基础。游梁式抽油系统是机电液高度耦合的动力学系统,动力学建模是该领域研究的主题。针对目前将游梁式抽油系统地面装置简化为单自由度刚性构件以及基于线性假设的抽油杆纵向振动的仿真模型存在的不足,在深入研究地面单元动力学仿真模型的基础上,建立了游梁式抽油系统地面装置多自由度扭转振动的仿真模型以及抽油杆纵向振动的通用仿真模型。以系统动态仿真为基础,建立了游梁式抽油机单元瞬时传动效率的仿真模型。在单元系统效率仿真模型的基础上,建立了系统效率极值的仿真优化模型。本论文研究具有理论价值与实际意义。在基于目前皮带传动装置双圆盘扭转振动仿真模型的基础上,考虑了游梁式抽油机皮带传动紧边与松边刚度的不同以及皮带等效刚度与带轮等效转动惯量的时变性,建立了双圆盘扭转振动的仿真模型;考虑皮带分布质量的影响,建立了基于弹性体纵向振动的仿真模型。以皮带纵向振动的仿真模型为基础,建立了皮带瞬时传动效率的仿真模型。仿真结果表明:皮带纵向振动具有明显的非线性特征;负载扭矩波动导致皮带瞬时传动效率波动,并显着降低了皮带平均传动效率,使得大皮带轮转速波动加大,从而影响悬点运动规律以及抽油杆纵向振动。在目前基于波动方程描述的抽油杆纵向振动仿真模型的基础上,建立了具有减振悬绳器、阻尼器的混合抽油杆纵向振动的仿真模型;考虑库仑阻尼、幂律阻尼以及泵端载荷含有速度非线性项的影响,建立了基于离散系统的抽油杆纵向振动的仿真模型。仿真结果表明:在线性系统假设条件下,由线性减振悬绳器、线性阻尼器组成的混合抽油杆系统为线性系统;减振悬绳器在深井与柔性杆抽油系统中具有较明显的减振效果。综合考虑皮带与减速箱传动系统的弹性,建立了游梁式抽油系统地面传动装置多自由度扭转振动的数学模型,提高了悬点运动规律以及悬点示功图的仿真精度。基于游梁式抽油系统地面装置多自由度扭转振动的数学模型以及抽油杆纵向振动多自由度离散系统的数学模型,建立了基于常微分方程组的游梁式抽油系统动力学仿真的数学模型,实现了基于数值积分法的整体仿真,解决了目前积分法与差分法数值仿真模型不统一的难题。基于系统动态仿真,建立了抽油机井节点力能参数、单元效率以及系统效率的仿真模型;基于井筒节点力的多相管流计算模型,建立了抽油机井供产协调仿真模型与系统效率极值仿真优化模型。开发了《游梁式抽油系统动力学与系统效率极限值仿真优化》计算机软件,实现了抽油机井系统效率水平、系统效率极值与节能潜力的定量仿真评价。

(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。

游梁式抽油系统论文参考文献

[1].董世民,李伟成,赵晓芳,赵然.变频游梁式抽油系统动态仿真与实时频率优化[J].中国机械工程.2016

[2].邢明明.游梁式抽油系统动力学与系统效率极限值的研究[D].燕山大学.2015

[3].李阿龙.低产无游梁式抽油系统优化设计及动态仿真[D].燕山大学.2015

[4].时浩哲.变频游梁式抽油系统动态仿真与可视化[D].燕山大学.2014

[5].崔阳.变频游梁式抽油系统动力学及控制模式优选[D].燕山大学.2013

[6].王瑞东.有杆抽油系统游梁式抽油机的改进及性能分析[J].中国城市经济.2010

[7].周超.游梁式抽油系统效率分析及提高对策[D].中国石油大学.2009

[8].赵东伟,范玉平.游梁式有杆抽油系统优化设计[C].新世纪新机遇新挑战——知识创新和高新技术产业发展(下册).2001

[9].董世民,马德坤,李学丰.游梁式抽油系统动态参数仿真的综合数学模型[J].石油机械.2001

[10].倪振文,赵来军,职黎光.智能化抽油系统在游梁式抽油机上的应用[J].大庆石油学院学报.2000

标签:;  ;  ;  ;  

游梁式抽油系统论文-董世民,李伟成,赵晓芳,赵然
下载Doc文档

猜你喜欢