加装减载器的抽油系统杆柱设计及节能分析

减载器可通过液压反馈力降低抽油机驴头悬点载荷和抽油杆应力,实现节能采油和小泵深抽。根据静等强度设计准则,对抽油杆杆柱设计线性方程进行改进,使抽油杆杆柱组合的设计计算更加合理,进一步降低悬点载荷,提高抽油杆及地面设备的使用寿命,节约生产成本。     

长冲程低、冲次对悬点载荷影响分析

悬点载荷由静载荷和动载荷组成,其中动载荷与悬点运动快慢相关。分析了长冲程、低冲次对悬点速度、加速度的影响,根据动载荷与悬点运动规律的关系,分析了长冲程、低冲次可降低最大惯性载荷、最大摩擦载荷和最大振动载荷,则可降低最大悬点载荷。最大悬点载荷决定抽油机选型,某些情况下长冲程、低冲次的抽汲参数选择抽油机型号可降低一档。     

液力反馈型空心杆采油工艺抽油机悬点载荷分析

介绍了一种新型空心杆采油工艺技术 ,这种技术采用了具有液力反馈原理的空心杆抽油泵 ,该泵的特点是能有效地减小空心杆的下行阻力 ,并能增加抽油杆的下行动力。对常规型和液力反馈型两种空心杆采油工艺进行了分析对比 ,给出了两种工艺中抽油机的最大、最小悬点载荷计算公式 ,计算出上、下冲程中抽油机的最大、最小悬点载荷。计算示例进一步说明了液力反馈型空心杆采油工艺的优越性     

液力反馈型空心杆采油工艺抽油机悬点载荷分析

介绍了一种新型空心杆采油工艺技术，这种技术采用了具有液力反馈原理的空心杆抽油泵。该泵的特点是能有效地减小空心杆的下行阻力，并能增加抽油杆的下行动力。对常规型和液力反馈型两种空心杆采油工艺进行了分析对比。给出了两种工艺中抽油机的最大，最小悬点载荷计算公式。计算出上、下冲程中抽油机的最大、最小悬点载荷，计算示例进一步说明了液力反馈型空心杆采油工艺的优越性。     

抽油机液压伺服加载试验装置的系统辨识

为能模拟抽油机的真实负载并使试验现代化和简单化．笔者设计了一种用计算机控制的抽油机的液压伺服加载试验系统．文中介绍了当液压伺服加载到抽油机上时，使用伪随机二位式序列辨别系统，找到比较理想的参数模型，给出ｍ序列和ｍ序列响应，通过相关分析法，设计出最优输入信号，从而成功地解决了力和位移两个参数的同步控制，实现了将输入示功图按负载的悬点位置严格的对应关系，方便、准确地将载荷加到抽油机悬点上，达到了较高的精度等级．     

交通荷载作用下低路堤动力特性试验研究

结合连盐高速低路堤,对路堤进行了动应力、振动响应等现场测试,分析了路基中附加动应力及振动位移的变化规律.并且通过应力控制的室内动三轴试验,采用一定的动应力频率、不同的循环应力比来模拟交通荷载,研究了在循环荷载作用下,连盐高速公路饱和软粘土的轴向累计应变、孔隙水压力和轴向周期应变软化的变化规律.实验结果表明:路堤中动应力和振动位移随行车速度和车重的增加而增加,随深度的增加而降低,有效影响深度达2.5 m;原状土的临界循环应力比远大于重塑土,承受循环应力能力高于重塑土.因此,要加强浅层路基强度,同时要减少对底部下卧层软粘土的扰动.其结果可为在软土地基上设计和施工低路堤高速公路提供有益的参考.     

ADAMS在抽油机动力学分析中的应用

运用ADAMS软件建立抽油机悬点的运动规律曲线,分析在抽油机循环过程之中悬点所受的各种静载荷和各种动载荷,并以其中影响较大的载荷为基础,利用ADAMS的后处理模块建立了抽油机一个循环过程的位移-力曲线,提出了以这一曲线下的面积值为参数来实现抽油机自动控制的思路。     

抽油机井振动诊断技术

利用振动分析方法对抽油机故障进行诊断，首先将原函数（原函为和可以是悬点载荷时间函数，悬点加速度的函数，悬点载荷－悬点位移等函数）作离散化和必要的预处理后，对其进行幅值域，时域和频域分析，从中找出敏感特征函数作为别故障的依据。本文通过对悬点载荷－悬点位移（即示功图）的振地为示例进行了分析，给出寻求故障特征值的振动分析方法，又通过对不同故障示功图的三域分析，得出了一些初步的结论，为抽油机井故障诊断开辟     

井下抽油泵柱塞与泵筒运动规律的研究

用三元振动模型,综合考虑油柱、抽油杆柱和油管柱的振动.建立起数学模型并离散化,然后用微机编程求解微分方程组.对不同工况下的抽油泵运动规律和抽油机示功图进行分析研究,得出了油管应予锚定的结论,并给出了不同抽油机的适用范围.为进一步研究抽油泵的井下工作机理和故障原因打下了基础.     

数控抽油机井的诊断数据处理

简要介绍了我国首创的数控抽油机．经过对现场的诊断测试的结果进行了数据处理，得出了数控抽油机井悬点速度与时间关系曲线和电机扭矩与转速关系曲线．前者证明符合预设的数控抽油机运动规律；后者也与变频调速器的说明书大体一致．本文利用其运动规律对多级杆柱进行了优化设计．     

混凝土泵液压系统动态仿真

介绍了混凝泵液压系统工作过程,分析了泵送混凝土的流动状态和摆动“S”阀的运动学和动力学状态．在此基础上,用功率键合图方法建立了混凝土泵液压系统仿真模型,进行了计算机仿真,仿真结果对混凝土泵液压系统的设计和计算有一定的指导作用．     

试油封隔器水力锚剪切强度及咬入套管深度分析

轴向载荷作用下,试油封隔器水力锚与套管咬合发生挤压变形,载荷越大,变形越大,严重时甚至导致水力锚剪切失效。为了解与套管咬合过程中试油封隔器水力锚剪切强度及咬入套管深度,根据水力锚结构特点,由能量守恒定律建立水力锚爪牙剪切应力公式、挤压应力公式和咬入套管深度公式,对比分析了常见规格水力锚爪牙咬入P110和TP140两种不同钢级套管的最大深度。算例分析表明,相同载荷作用下,水力锚爪牙所受挤压应力远大于剪切应力;水力锚爪牙与套管之间最大挤压应力和咬入套管最大深度是管柱内外压差的非线性函数;相同内外压差时,水力锚爪牙咬入P110套管时所产生的最大挤压应力比咬入同规格TP140套管时小的多;但咬入P110套管的深度却是咬入TP140套管的114%。     

单螺杆泵采油系统杆柱瞬态动力学模型及应用

抽油杆柱运动的数学模型是油井生产系统优化设计、动态特性预测及工况诊断的理论基础.对地面驱动单螺杆泵采油系统进行有限元分析,建立抽油杆瞬态动力学模型,克服以往静力学模型无法动态反映抽油杆柱受力和运动状态的缺点.利用Newmark直接积分方法对动力学模型进行求解,可获得任意位置处抽油杆柱扭矩载荷随时间变化曲线、任意时刻沿井筒侧向位移等.由于模型中运用经典碰撞理论考虑碰撞接触的影响,因此该模型可更加真实地反映抽油杆柱的受力和运动状态,同时为螺杆泵井扶正器设计奠定理论基础.利用该模型编制的软件在二连油田的应用证实了它的准确性和实用性.     

抽油机井合理下泵深度的优化设计

针对抽油机井下泵深度往往是按经验选取一定的沉没度或利用泵效与沉没度关系确定的问题。通过对下泵深度与泵效和系统效率关系的对比分析,提出了以系统效率最高或产液量最大或经济效益最佳作为目标函数,对抽油机井系统的优化设计和多个设计方案进行了对比,认为目标函数最高的下泵深度才是合理的下泵深度,自喷转抽井、稠油井、间抽井、排水采气井等不同井况,目标函数的选取应有所区别。对油田开采具有较大的应用价值。     

抽油机电液伺服模拟系统伺服阀前压力脉动的分析

抽油机电液伺服模拟系统伺服阀前压力脉动的主要原因是油泵输出压力的脉动和伺服阀输出流量的变化．伺服阀前压力脉动和伺服阀输出流量的变化．伺服阀前压力脉动会影响抽油机悬点运动规律的模拟精度且冲次愈高影响愈严重．抑制和减弱伺服阀前压力脉动的途径是合理选用液压滤波器件，对有蓄能器滤波和无蓄能器滤波两种工作过程中的伺服阀前村力脉动进行了数字仿真，仿真结果与理论分析基本相符     

Kinematics and dynamics analysis of drive mechanism of parallel four-bar energy-saving pumping unit

The conventional beam pumping unit consumes a large amount of energy due to its unsmooth movement. In this work, we design a new energy-saving parallel four-bar pumping unit and derive the kinematic and dynamic law of the drive mechanism systematically by theoretical method. For the given target technical parameter, the theoretical results are verified by computer simulation, which shows that the simulation dynamic curves agree well with the theoretical ones and the calculated power consumption is low. Theoretical analysis shows that the newly designed pumping unit reduces average power by 28.8% compared with its conventional counterpart. The much lower theoretical energy consumption and the better dynamic performance indicate that the new energy-saving pumping unit is well designed and will have a significant application prospect.     

不同抽油机井系统效率计算模型研究与节能效果

为降低油井生产能耗和提高系统效率,油田应用了多种新型节能抽油机,但缺乏节能抽油机特性与节能效果及其选型理论的研究。为此,基于常规游梁式抽油机、异相型抽油机、调径变矩抽油机、异型抽油机和皮带式抽油机的工作动态特性,建立了不同抽油机的油井地面效率计算模型,并运用抽油杆柱纵向振动的一维有阻尼波动方程,以悬点运动规律和井下泵的受力状况为边界条件,建立了抽油机井地面功图与泵功图的计算模型;井下举升效率和系统效率计算模型。研究不同抽油机井的系统效率和节电率,分析了不同井液黏度和不同下泵深度对抽油机井系统效率的影响。结果表明,与常规游梁式抽油机相比较,其它四种抽油机都能达到提高系统效率和节电节能的目的,其中皮带式抽油机的系统效率为最高,相对于常规游梁式抽油机井提高9.06%,节电率为22.36%;随着井液黏度的增大,油井生产系统效率均降低,皮带式抽油机井的下降幅度较小,适合于稠油井的应用;抽油机井存在油井生产系统效率最高的合理下泵深度(或合理沉没度)。     

基于施工载荷的混凝土泵车整车动力学分析

针对当前混凝土泵车动力学分析割裂了各子系统之间的耦合关系,仅对单一子系统进行独立研究的问题,提出了一种混凝土泵车真实载荷状态下整机动力学分析方法。以混凝土泵车整机为对象建立有限元模型,加载两种冲击荷载模型来模拟实际施工时整车受到的动态冲击：通过建立混凝土流速模型,推导出混凝土输送管道上由混凝土流动对管壁摩擦引起的冲击载荷;依据混凝土泵液压系统工作原理,建立泵送冲击载荷模型。联合HyperMesh软件与MSC.Nastran求解器对混凝土泵车整机进行有限元动态仿真前处理与求解。最后,通过3种典型工况下仿真与实验对比,两者结果一致,验证了冲击载荷模型的合理性与仿真结果的可靠性。     

基于EPANET的桐梓隧道反坡排水设计和分析

为提高桐梓隧道反坡排水系统管道水力计算精度,确定排水管道流速和节点水压力分布及水头损失,模拟不同类型水泵组合和排水方式,基于EPANET建立桐梓隧道反坡排水模型,通过控制管道流速和末端水压力,实现对整个排水系统的设备选型和动态模拟.结果表明:与常规计算方法相比,EPANET隧道反坡排水模型在水力计算时考虑了实际高程及局部水头损失,总水头损失计算准确度提高50％以上,设计流速与实际流速一致,并能得出管网系统动水压力分布.可见EPANET可以对不同水泵组合模拟抽水分析,为隧道反坡排水设备选型和水力计算提供参考.