多因素耦合作用下ESPCP系統(tǒng)控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-03 18:43
潛油螺桿泵采油技術(shù)以其適宜于高粘度、高含砂量原油開采、高效低耗、占地面積小等特征,在石油工業(yè)領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。如何使這種采油設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中得到有效保護(hù)并盡可能延長(zhǎng)使用壽命,對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的推廣起著重要作用。本文重點(diǎn)分析了影響螺桿泵轉(zhuǎn)速的相關(guān)因素及其關(guān)聯(lián)關(guān)系,探討了合理選擇螺桿泵轉(zhuǎn)速的原則,針對(duì)主要影響因素如原油滲透率、泵兩端壓差、油溫、容積效率以及機(jī)械效率等,結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,建立了最優(yōu)轉(zhuǎn)速匹配模型。文中研究了以計(jì)算機(jī)、井下壓力溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、變頻器等主要部件組成的螺桿泵轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)。進(jìn)一步完善了系統(tǒng)的綜合控制模型、進(jìn)一步規(guī)范了寶塔式控制策略的實(shí)施過(guò)程。同時(shí)在前期理論研究與實(shí)踐分析的基礎(chǔ)上,以提高系統(tǒng)的效率和可靠性、降低控制系統(tǒng)成本為目標(biāo),改進(jìn)了硬件配置。文中設(shè)計(jì)了井下信號(hào)的采集與傳輸模塊,提出了動(dòng)力線纜中零線作為模擬信號(hào)載體,在地面再通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將模擬信號(hào)切換成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理,這種信號(hào)傳輸方案使得信號(hào)的傳輸更準(zhǔn)確、更經(jīng)濟(jì)。文中分析了所選定的變頻器I/O通信協(xié)議,采用RS-485總線通訊方式設(shè)計(jì)了基于Window98的串行通信控制模塊,同時(shí),嘗試著...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 潛油螺桿泵采油系統(tǒng)的組成與技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征
1.2 ESPCP系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題
1.2.1 ESPCP技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的開發(fā)應(yīng)用狀況
1.2.2 ESPCP系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題
1.2.3 國(guó)外在這方面采取的對(duì)策
1.3 計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r分析
1.3.1 智能監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)生
1.3.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)涵與發(fā)展
1.3.3 智能監(jiān)控系統(tǒng)的類型
1.3.4 支撐本課題的智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論
1.4 本課題的目的及意義
第二章 螺桿泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速影響因素綜合分析
2.1 油井供液能力對(duì)螺桿泵轉(zhuǎn)速的影響
2.1.1 油井流入特性
2.1.2 油井中動(dòng)液面的測(cè)量
2.2 容積效率對(duì)螺桿泵轉(zhuǎn)速的影響
2.2.1 螺桿泵的容積效率和機(jī)械效率
2.2.2 泵兩端壓差對(duì)效率的影響
2.2.3 油的溫度和粘度對(duì)容積效率的綜合影響
2.3 定子襯套的磨蝕情況與轉(zhuǎn)速的關(guān)系
2.4 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
2.4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.4.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
2.4.3 在線轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第三章 監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)處理與控制策略研究
3.1 信號(hào)的采集與處理
3.1.1 信號(hào)的采集與傳遞過(guò)程
3.1.2 信號(hào)的變換
3.2 軟啟動(dòng)模型設(shè)計(jì)
3.2.1 啟動(dòng)頻率的確定
3.2.2 升速過(guò)程
3.2.3 供采平衡狀態(tài)下電機(jī)輸入頻率的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
3.3 控制策略與實(shí)施
3.3.1 寶塔式控制策略
3.3.2 控制方式
3.3.3 控制面板設(shè)計(jì)
3.3.4 控制過(guò)程的實(shí)施
3.4 數(shù)據(jù)處理
第四章 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
4.1 控制系統(tǒng)的總成
4.2 變頻調(diào)速模塊
4.2.1 調(diào)速原理與調(diào)速方式的確定
4.2.2 變頻器的容量
4.2.3 負(fù)功率處理
4.2.4 變頻器的選型
4.3 信號(hào)采集與傳輸模塊
4.3.1 傳感器的功能與組成
4.3.2 傳感器的選型原則
4.3.3 QCWY-1型井下傳感器
4.3.4 A/D轉(zhuǎn)換器
4.4 基于Window98的串行通信控制模塊
4.4.1 串行I/O的總體設(shè)計(jì)
4.4.2 變頻器的串行I/O通信協(xié)議
4.4.3 對(duì)變頻器串行I/O的通信控制
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]交流變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用及效益[J]. 王占奎. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2001(04)
[2]交流變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用及效益[J]. 王占奎. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2001 (04)
[3]輥壓成型機(jī)中調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 丁曙光,鄭紅梅. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2000(06)
[4]智能化抽油系統(tǒng)在游梁式抽油機(jī)上的應(yīng)用[J]. 倪振文,趙來(lái)軍,職黎光. 大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào). 2000(03)
[5]Win98下DCS變頻調(diào)速系統(tǒng)的串行通信在印染設(shè)備中的實(shí)現(xiàn)[J]. 張新曼,楊玲,黨朝,丁學(xué)文. 現(xiàn)代紡織技術(shù). 2000(03)
[6]變頻調(diào)速系統(tǒng)在門式起重機(jī)中的應(yīng)用[J]. 梁景成,李保健. 鐵道貨運(yùn). 2000(04)
[7]新型交流變頻電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)[J]. 翁海珥,張陽(yáng)春. 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2000(03)
[8]電潛螺桿泵采油系統(tǒng)的開發(fā)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用[J]. 鮑鋒,趙政超,王智博,楊忠培. 石油鉆采工藝. 2000(01)
[9]電動(dòng)潛油并聯(lián)螺桿泵采油系統(tǒng)[J]. 冬梅. 石油機(jī)械. 1999(09)
[10]單螺桿泵的合理選擇與使用[J]. 王旱祥,李炳輝,王力強(qiáng). 石油機(jī)械. 1999(05)
本文編號(hào):3566780
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 潛油螺桿泵采油系統(tǒng)的組成與技術(shù)經(jīng)濟(jì)特征
1.2 ESPCP系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題
1.2.1 ESPCP技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的開發(fā)應(yīng)用狀況
1.2.2 ESPCP系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問(wèn)題
1.2.3 國(guó)外在這方面采取的對(duì)策
1.3 計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r分析
1.3.1 智能監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)生
1.3.2 智能監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)涵與發(fā)展
1.3.3 智能監(jiān)控系統(tǒng)的類型
1.3.4 支撐本課題的智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論
1.4 本課題的目的及意義
第二章 螺桿泵轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速影響因素綜合分析
2.1 油井供液能力對(duì)螺桿泵轉(zhuǎn)速的影響
2.1.1 油井流入特性
2.1.2 油井中動(dòng)液面的測(cè)量
2.2 容積效率對(duì)螺桿泵轉(zhuǎn)速的影響
2.2.1 螺桿泵的容積效率和機(jī)械效率
2.2.2 泵兩端壓差對(duì)效率的影響
2.2.3 油的溫度和粘度對(duì)容積效率的綜合影響
2.3 定子襯套的磨蝕情況與轉(zhuǎn)速的關(guān)系
2.4 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
2.4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)
2.4.2 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
2.4.3 在線轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
第三章 監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)處理與控制策略研究
3.1 信號(hào)的采集與處理
3.1.1 信號(hào)的采集與傳遞過(guò)程
3.1.2 信號(hào)的變換
3.2 軟啟動(dòng)模型設(shè)計(jì)
3.2.1 啟動(dòng)頻率的確定
3.2.2 升速過(guò)程
3.2.3 供采平衡狀態(tài)下電機(jī)輸入頻率的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
3.3 控制策略與實(shí)施
3.3.1 寶塔式控制策略
3.3.2 控制方式
3.3.3 控制面板設(shè)計(jì)
3.3.4 控制過(guò)程的實(shí)施
3.4 數(shù)據(jù)處理
第四章 監(jiān)控系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
4.1 控制系統(tǒng)的總成
4.2 變頻調(diào)速模塊
4.2.1 調(diào)速原理與調(diào)速方式的確定
4.2.2 變頻器的容量
4.2.3 負(fù)功率處理
4.2.4 變頻器的選型
4.3 信號(hào)采集與傳輸模塊
4.3.1 傳感器的功能與組成
4.3.2 傳感器的選型原則
4.3.3 QCWY-1型井下傳感器
4.3.4 A/D轉(zhuǎn)換器
4.4 基于Window98的串行通信控制模塊
4.4.1 串行I/O的總體設(shè)計(jì)
4.4.2 變頻器的串行I/O通信協(xié)議
4.4.3 對(duì)變頻器串行I/O的通信控制
第五章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]交流變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用及效益[J]. 王占奎. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2001(04)
[2]交流變頻調(diào)速裝置的應(yīng)用及效益[J]. 王占奎. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2001 (04)
[3]輥壓成型機(jī)中調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 丁曙光,鄭紅梅. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程. 2000(06)
[4]智能化抽油系統(tǒng)在游梁式抽油機(jī)上的應(yīng)用[J]. 倪振文,趙來(lái)軍,職黎光. 大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào). 2000(03)
[5]Win98下DCS變頻調(diào)速系統(tǒng)的串行通信在印染設(shè)備中的實(shí)現(xiàn)[J]. 張新曼,楊玲,黨朝,丁學(xué)文. 現(xiàn)代紡織技術(shù). 2000(03)
[6]變頻調(diào)速系統(tǒng)在門式起重機(jī)中的應(yīng)用[J]. 梁景成,李保健. 鐵道貨運(yùn). 2000(04)
[7]新型交流變頻電驅(qū)動(dòng)石油鉆機(jī)[J]. 翁海珥,張陽(yáng)春. 石油礦場(chǎng)機(jī)械. 2000(03)
[8]電潛螺桿泵采油系統(tǒng)的開發(fā)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用[J]. 鮑鋒,趙政超,王智博,楊忠培. 石油鉆采工藝. 2000(01)
[9]電動(dòng)潛油并聯(lián)螺桿泵采油系統(tǒng)[J]. 冬梅. 石油機(jī)械. 1999(09)
[10]單螺桿泵的合理選擇與使用[J]. 王旱祥,李炳輝,王力強(qiáng). 石油機(jī)械. 1999(05)
本文編號(hào):3566780
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