有杆泵抽油系统最优化设计的研究

运用离散最优化的理论和方法优选了有杆泵抽油井的抽汲参数,包括:冲程、冲次、泵径和下泵深度。在优化设计中,将下泵深度作为一个变量,使计算更加精确。分别建立了以检泵初期产量、综合技术指标和经济收益为目标函数的三种数学模型,并且编制了有杆泵抽油井优选抽汲参数的软件。此软件有助于充分挖掘油井潜力和对油井进行科学化管理。文中对优选实例进行了分析和讨论。     

提升有杆泵采油系统效率的方法研究

随着油藏开发的不断进行,油井产能受到地质特征、油藏管理、采油工程、生产维护等多方面影响,从较长的时期看是一个动态的变量,合理地选取采油工艺的直接决定着油田开发效益。本文结合油田生产工作实际,着重分析了影响机械采油有杆泵系统效率的主要因素,提出了提高系统效率的方法。     

定向井有杆泵抽油系统数学模型的改进

通过对有杆泵抽油系统进行井身曲线的空间分析,运用空间解析几何原理,求得相邻单位元的轴向夹角,在此基础上进行节点受力与位移的动力学分析,建立了有杆泵抽油系统的修正模型。并以马岭南 29-11(1993/11/09)的井身曲线为例,计算对比了模型与传统模型的区别,结果表明方法简单易行,也没有计算量的显著增加,且可以极大地提高计算精度。     

有杆泵抽油系统井下工况诊断的物元分析方法

根据油田实际生产中常用的“四点”分析法,结合曲线矩理论,提取示功图图形的不变曲线矩特征值作为特征参数向量.采用可拓理论中的物元分析方法建立标准工况类型的物元模型,将特征向量的量值拓展为区间值,通过关联函数计算待诊断示功图与标准工况类型的关联度并进行归一化处理.计算结果给出待诊断样本相对于各标准工况类型的发生程度,最大的关联度表示该类型工况的发生程度最大.实例验证了所提出的方法是合理可行的,符合实际生产需要.     

有杆抽油系统理论示功图的编制

由于抽油井的工作条件十分复杂，影响抽油井的泵系数的因素也很多，使得反映深井泵系统工作状况的示功图形状变化较大，奇形怪状各不相同。为了便于分析，常在实测示功图上绘制出理论示功图进行对比分析。因此理论示功图就成了实测示功图的解释基础。本文介绍了有杆抽油系统理论杀功图的分析及其绘制，它为有杆泵的工况分析提供了必要的参数。     

定向井有杆抽油系统井下耗能分析

针对现有抽油系统井下能耗计算公式难以确定杆液、杆管间摩擦耗能的缺陷,提出一种比较精确的分析方法。首先,对杆管间库仑摩擦力以及杆柱各节点的弹性运动速度进行了计算;其次,对抽油系统中库仑摩擦力、粘滞阻尼力以及盘根盒摩擦力在一个抽油周期内的耗能进行了分析,并根据悬点功图计算出一个抽汲周期内井下输入功,进而对井下效率进行了计算;最后给出了计算实例。计算结果表明,杆柱弹性运动速度引起的粘滞阻尼力耗能不能忽略。     

抽油机井系统效率研究

油气田开发中,普遍存在运行成本过高,系统效率较低等问题,本研究从抽油机井系统效率基本理论出发,对系统效率进行了分解。重点对各部分分解效率的理论计算模型进行了分析,得到了系统效率的回归方程,并进行了预测研究,得出了影响地面系统效率的主要因素为电动机效率和皮带传递效率。因此,提高抽油机井的系统效率,需要选择合适的电动机、合适的皮带松紧度、以及合理的抽汲参数组合。     

CO_2膨胀液体增强气体溶解度规律研究

基于文献中报道的CO2+CO+Octene、CO2+H2+Nonanal等4个三元系相平衡实验数据,借助状态方程模拟计算了H2和CO气体在CO2膨胀辛烯和壬醛液体中的溶解度.根据定义的溶解度增强因子,关联得到了系统的溶解度增强因子表达式,表明溶解度增强程度和进料比、操作温度以及液相中CO2的摩尔分数相关.结果可以为深入研究CO2膨胀液体的热力学行为提供参考,也可为相关应用研究提供设计依据.     

气体润湿性评价方法总述

理论和实验证实凝析气藏多孔介质表面润湿性由液湿性转变为优先气湿可显著提高气井产量,且气湿程度对气井产量影响较大。但是由于气体具有较强的压缩性,传统的液湿性定量评价方法（（USBM法和Amott法））不适用于气体润湿性评价。本文通过理论分析和润湿性实验研究,整理并提出了气体润湿性评价的新方法:停滴法、气泡捕获法、表面能法、毛细管上升法。本课题组首次提出应用停滴法和气泡捕获法分别建立了气湿性定量评价的方法,确立了气湿性定量评价指标,为气湿性理论研究奠定了基础。     

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。     

能效标识制度助推节能进程

本文介绍了能效标识制度的基本内容和实施范围,分析了能效标识制度与节能的关系以及实现节能的管理机制,讨论能效标识制度在国家节能补贴政策中发挥的作用,并提出加强能效标识制度节能效果的三点建议.     

煤与瓦斯突出过程的能量分析

基于煤与瓦斯突出综合作用假说,通过理论分析与实验研究了煤与瓦斯突出过程中煤体弹性能和瓦斯膨胀能做功。利用MTS815岩石力学试验系统,实验研究了不同围压下煤样的三轴压缩试验,得出煤体的单位体积弹性能与体应力之间呈幂函数关系;用自制的瓦斯膨胀能装置,测试了不同含水量、气体压力、密实度条件下煤体中的气体膨胀能,得出气体膨胀能与气体压力呈线性关系,且气体在膨胀过程中对外做功时,系统温度变化在1℃左右,研究表明,煤与瓦斯突出过程可以近似看作等温过程。研究结果深化了对煤与瓦斯突出机理的认识,为能量判据奠定了基础。     

厦门东部燃气电厂LNG热电冷联产系统节能方案研究

结合厦门东部燃气电厂实际情况提出一种LNG热电冷联产节能方案.在一定假设条件下,分析了该方案下的系统能源利用率、运行经济性及节能潜力.分析结果表明:该节能方案冷电、热电系统能源利用率分别可达89.2%和82.8%,联产系统总能利用率超过80%,而且供冷系统的运行费用较低,投资回收期小于5年.     

车用汽油机外特性下排气能量流研究

基于发动机一维性能仿真计算方法,对某型汽油机排气能量流分布规律进行了研究,得出外特性下排气能量随曲轴转角的变化规律及分布特性;结合排气流速、压力和温度的研究,分别得到排气余动能、余压能和余热能的脉动特性.结果表明:在高速高负荷时废气能量回收潜力大,排气能量在低转速时比高转速时波动性要大;余热能在各排气能量中所占比例最大,其次是余压能,余动能最小;排气能量随发动机转速的增大而增大,但排气余动能和余压能增长幅度较小.本研究为进一步提高排气有效能回收潜力与回收方式的选择提供了数据支持.     

燃气炉炉温DDC控制系统与节能研究

讨论了对燃气炉炉温实现直接数字控制的基本原理，阐述了燃气炉炉温控制系统组成及动态结构，介绍了一种关于炉温控制的大林算法，并提出了直接数字式控制系统硬件和软件的设计方法，从而为实现燃气炉的运行节能提供了一种十分有效的方法。图5，参5     

提高矿井制冷系统能效的探讨

通过综合分析目前矿井制冷系统的现状,发现在满足矿井降温要求的前提下,优化矿井内降温系统的各耗能环节以及降低降温系统成本是提高矿井降温系统的经济性和节约能源的关键。为了找出提高矿井制冷系统能效的关键因素,从矿井制冷系统的能耗指标出发,通过对几种能效指标的对比分析,最终采用能效比EER(Energy Efficiency Ratio)指标进行分析。通过对南非Harmony金矿、孙村煤矿、唐口煤矿冰冷降温和井下集中制冷等四种系统形式,用对比分析的方法分别计算了它们的能效比、各设备的效率比等,结果表明采用冰制冷降温系统的能效比最高,唐口煤矿达到1.92;另一方面,冷水机组的功率比相对较高,说明降低冷水机组的功率是提高制冷系统能效比的关键。该结论将对降低矿井能耗、提高经济性起到一定的指导作用。     

多用户大规模 MIMO 系统中能效的研究

针对多用户下行大规模多输入多输出（multiple input multiple output ,MIMO）无线通信系统,提出一种基于能效的联合优化方案。该方案在采用同时考虑发射功耗和电路功耗的功耗模型以及迫零（zero forcing ,ZF）预编码的情况下,推导出天线数、天线子集以及发射功率与系统能效之间的关系式,从而建立联合优化天线数,天线子集和发射功率的能效优化模型,并提出一种新的迭代搜索算法来求解此模型。该迭代算法首先对天线数进行遍历,当天线数确定后,采用基于信道矩阵范数的天线选择算法进行天线子集的选取,随后利用凸优化理论来调整发射功率,不仅提高了系统能效而且降低了算法复杂度。仿真结果表明,与使用全部天线和只考虑天线数的方案相比,所提联合优化方案的能效有明显的提高。     

基于Hamilton能量理论的飞轮储能系统比率一致性控制

基于Hamilton能量理论,提出一种飞轮储能系统比率一致性控制方法。该方法通过对飞轮储能单元转速的调节,实现系统的比率一致性控制,达到飞轮储能系统（FESS）内部功率的合理分配。（a）建立飞轮储能单元端口受控Hamilton(PCH)系统模型,利用PCH系统反馈镇定原理,获得端口受控耗散Hamilton (PCH-D) 模型;(b)研究飞轮储能系统的比率一致性控制问题,应用Hamilton能量成型的控制策略实现飞轮储能单元的转速调节,确保所有飞轮储能单元可以按照同一比率进行能量的储存和释放,实现功率的合理分配;(c)通过仿真验证该控制策略的有效性。结果表明：在比率一致性控制下,所有的飞轮储能单元可以按照同一比例进行能量的储存和释放。     

基于系统效率最高的抽油机井合理流压研究

确定抽油机井合理流压是采油工程与油藏工程的重要研究内容。本文建立了以系统效率最高为评价指标的抽油机井合理流压仿真方法,具体包括:基于抽油机井井筒油气水多相稳定流动的泵排出口压力与油井产液量的耦合仿真模型;有效功率的仿真计算方法;基于抽油杆柱轴向振动与悬点示功图仿真的电动机输入功率仿真模型;系统效率与流压、油藏参数、抽汲参数之间函数关系的仿真模型;给定流压条件下系统效率极值的仿真模型;系统效率极值随流压的变化规律以及合理流压的确定方法。仿真分析结果表明:流压对抽油机井系统效率有显著影响,优化流压可以显著提高系统效率;含水率、气油比与饱和压力等油藏参数是影响合理流压的主要因素。