【摘要】：根據(jù)試油試采工況的特點(diǎn)與需求,提出采用液壓泵/馬達(dá)作為平衡配重的移動(dòng)式試油試采系統(tǒng).試油試采系統(tǒng)采用開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)作為主驅(qū)動(dòng)電機(jī),采用液壓泵/馬達(dá)和蓄能器作為配重.在下沖程時(shí)將抽油桿勢(shì)能和主驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出的能量?jī)?chǔ)存,在上沖程時(shí)將儲(chǔ)存的能量釋放,液壓泵/馬達(dá)和蓄能器組成的配重與主驅(qū)動(dòng)電機(jī)共同提升抽油桿.利用質(zhì)量集中法,將試油試采系統(tǒng)簡(jiǎn)化為三質(zhì)量二聯(lián)結(jié)系統(tǒng),建立系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型,通過(guò)Simulink仿真得到系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性,包括抽油桿位移和速度、液壓系統(tǒng)壓力以及主驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率.通過(guò)分析仿真結(jié)果可知,系統(tǒng)滿足試油試采作業(yè)對(duì)于沖程沖次的要求;通過(guò)液壓平衡配重提高了能量利用率,可以減小系統(tǒng)裝機(jī)功率64.3%;電機(jī)運(yùn)行工況得到改善,不對(duì)負(fù)載提供阻力矩,無(wú)負(fù)功工況,減小了對(duì)電力系統(tǒng)的沖擊;系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,集成度高,便于運(yùn)輸.
【圖文】：

能器充液．將絞車(chē)與游車(chē)大鉤組成的系統(tǒng)以及游車(chē)大鉤與抽油桿組成的系統(tǒng)簡(jiǎn)化２個(gè)為質(zhì)量－彈簧－阻尼系統(tǒng)．利用質(zhì)量集中法，將系統(tǒng)簡(jiǎn)化為三質(zhì)量二聯(lián)結(jié)系統(tǒng)．簡(jiǎn)化模型如圖２所示．圖２起升系統(tǒng)簡(jiǎn)化模型Ｆｉｇ．２Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄｍｏｄｅｌｏｆｈｏｉｓｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ圖２中，ｍ１為絞車(chē)滾筒折算于滾筒半徑上的質(zhì)量，由于絞車(chē)作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，絞車(chē)滾筒折算于滾筒半徑上的質(zhì)量只計(jì)算慣性質(zhì)量，而不計(jì)重力質(zhì)量；ｍ２為游車(chē)大鉤及快繩折算的質(zhì)量之和；ｍ３為抽油桿及懸繩的折算質(zhì)量之和；ｋ１為快繩彈性剛度；ｋ２為抽油支架彈性剛度；ｋ３為動(dòng)滑輪與游車(chē)大鉤之間鋼絲繩的彈性剛度；ｋ４為游車(chē)大鉤與抽油桿之間鋼絲繩的彈性剛度；Ｄ１為絞車(chē)、快繩、滑輪等所受阻尼；Ｄ２為抽油桿所受阻尼；Ｆ為驅(qū)動(dòng)力，為電機(jī)與液壓泵／馬達(dá)作用在絞車(chē)上合力矩的等效力．快繩中張力可以表示為Ｆｆ＝ｘ１－Ｆｆｋ１－ｎｘ２＋ｎ（）＋１Ｆｆｋ２＋ｎＦｆｋ（（））３ｋ１．（１）式中：ｎ為有效繩數(shù)．Ｆｆ＝ｘ１－ｎｘ（２）ｋ１ｋ２ｋ３ｎ２ｋ１ｋ２＋ｎｎ（）＋１ｋ１ｋ３＋２ｋ２ｋ３．（２）根據(jù)簡(jiǎn)化模型可得系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)微分方程組為ｍ１ｄ２ｘ１ｄｔ２＝Ｆ－Ｆｆ－Ｄ１ｄｘ１ｄｔ，ｍ２ｄ２ｘ２ｄｔ２＝ｎＦｆ－ｘ２－ｘ（３）ｋ４－ｍ２ｇ－Ｄ２ｄｄｔｘ２－ｘ（３），ｍ３ｄ２ｘ３ｄｔ２＝ｘ２－ｘ（３）ｋ

２ｘ３ｄｔ２－ｋ４ｘ２＋ｋ４ｘ３－ｄｄｔｘ２－ｘ（３）Ｄ２＋ｍ３ｇ＝０p蚿蘰危ǎ福┦劍ǎ福┪芍柿考蟹ㄋ蟮玫南低扯ρＰ停街校Γ樸傻緇鴕貉貢茫澩锏氖涑鱟毓餐齠ǎ緇涑鱟乜梢愿莞涸氐鶻�，蓹豹Ｔｍ．峨s謚嵯蛑貉貢茫澩錚艉雎災(zāi)嘞蛄σ鸕哪Σ亮突爻痰稍諦迸躺系姆戳�，，则只考虑液压力所引汽R男迸譚戳ο嘍雜冢刂幔跡常┎牧刈芎�，即为液压聺惋的输橱c兀跡持嵯蛑茫澩鐫碩г磽跡疲椋紓常耍椋睿澹恚幔簦椋悖洌椋幔紓潁幔恚錚媯幔椋幔歟穡椋螅簦錚睿穡酰恚穡恚錚簦錚蛞貉貢茫澩锏乃彩弊乜梢員硎疚裕穡恚濺校矗洌玻穡螅潁簦幔瞀綿ｍｉ＝１ｓｉｎφｉ．（９）式中：ｄ為柱塞直徑；γ為斜盤(pán)傾角；ｍ為處于高壓區(qū)的柱塞個(gè)數(shù)，當(dāng)泵／馬達(dá)柱塞個(gè)數(shù)Ｚ為奇數(shù)時(shí)，ｍ＝Ｚ（）±１／２；ｒ?yàn)橹植紙A半徑；ｐｓ為馬達(dá)輸入壓力；φ為旋轉(zhuǎn)體在某時(shí)刻與Ｙ軸的夾角．設(shè)任意兩相鄰柱塞之間夾角為２β＝２π／Ｚ，對(duì)于柱塞個(gè)數(shù)為奇數(shù)的泵／馬達(dá)，瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩［１１］為６５２浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（工學(xué)版）第５０卷
【作者單位】： 浙江大學(xué)流體動(dòng)力與機(jī)電系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;遼河油田分公司鉆采工藝研究院;
【基金】：浙江省重點(diǎn)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)資助項(xiàng)目(2013TD01)
【分類(lèi)號(hào)】：TH137

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 楊敬源,賈敏華,譚英杰;機(jī)械式氣動(dòng)抽油桿打標(biāo)裝置[J];機(jī)械工程師;2002年01期

2 李瑞彬;史艷兵;李嵐;;35Mn2鋼抽油桿失效分析[J];熱處理技術(shù)與裝備;2007年04期

3 李鵬程,孫曉樺,薛濤;石油用抽油桿鋼20CrMoA的開(kāi)發(fā)與試制[J];新疆鋼鐵;1999年04期

4 閔永安;劉湘江;毛遠(yuǎn)建;;應(yīng)用JMatPro軟件對(duì)比研究?jī)煞N抽油桿鋼的合金化特點(diǎn)[J];上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年05期

5 周詳,王磊英;KD級(jí)抽油桿用鋼23CrNiMoV的力學(xué)性能和耐蝕性[J];特殊鋼;1998年06期

6 關(guān)玉佐,王曉華;貝氏體抽油桿鋼性能的研究[J];鋼鐵;2003年06期

7 ;吊鉗牙板[J];石油鉆采機(jī)械情報(bào);1976年03期

8 ;[J];;年期

本文編號(hào)：2551610