本文關(guān)鍵詞：基于磁記憶技術(shù)的退役抽油桿剩余壽命評(píng)估，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,在眾多的采油方式中,有桿抽油所占的比重很大,一旦抽油桿發(fā)生斷脫事故,整個(gè)油井將被迫停產(chǎn)。因此,油田一般在抽油桿達(dá)到使用期限后即進(jìn)行更換,更換下的抽油桿除了少數(shù)彎曲變形較嚴(yán)重不能修復(fù)外,多數(shù)仍是可以修復(fù)的。目前可再制造性檢測(cè)手段缺失,大多以目測(cè)為主,導(dǎo)致修復(fù)率偏低,很多經(jīng)再制造可以修復(fù)的毛坯被直接報(bào)廢。因此,需要對(duì)再制造毛坯進(jìn)行篩選,而剩余壽命將直接決定其是否具有再制造價(jià)值。為此,本文提出一種用于退役抽油桿剩余壽命評(píng)估的方法,對(duì)再制造毛坯篩選有重要的指導(dǎo)意義和工程實(shí)用價(jià)值。本文通過(guò)COMSOL模擬磁記憶檢測(cè)機(jī)理,通過(guò)疲勞拉-拉試驗(yàn)研究磁記憶信號(hào)的變化規(guī)律,并利用參數(shù)優(yōu)化的支持向量機(jī)模型預(yù)測(cè)剩余壽命。具體來(lái)說(shuō),本文主要在以下幾個(gè)方面展開(kāi)了探索和研究:基于力-磁耦合模型,運(yùn)用COMSOL有限元軟件模擬磁記憶檢測(cè)機(jī)理,通過(guò)靜磁學(xué)分析和應(yīng)力磁場(chǎng)分析分別模擬僅在地磁場(chǎng)作用下的漏磁場(chǎng)分布和在應(yīng)力及地磁場(chǎng)共同作用下的漏磁場(chǎng)分布,對(duì)比驗(yàn)證了力磁效應(yīng)。通過(guò)對(duì)預(yù)制溝槽抽油桿試件的拉-拉疲勞試驗(yàn),利用磁記憶檢測(cè)儀在線測(cè)量試件表面的磁記憶信號(hào),研究了磁記憶信號(hào)在不同循環(huán)次數(shù)下的變化規(guī)律;并提取了切向幅值、法向峰峰值和切向法向合成磁場(chǎng)梯度最大值指標(biāo),研究表明三種特征值與疲勞壽命之間存在著對(duì)應(yīng)關(guān)系。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提取了表征疲勞損傷的特征值:切向平均波動(dòng)能量、法向平均波動(dòng)能量、切向梯度極限狀態(tài)系數(shù)和法向區(qū)域信號(hào)強(qiáng)度變化率。將上述特征值作為支持向量機(jī)模型的輸入,將百分比歸一化的退役抽油桿使用壽命作為模型的輸出值,建立了基于支持向量機(jī)的疲勞壽命預(yù)測(cè)模型,結(jié)果表明預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值具有較好的分布趨勢(shì)。同時(shí)探討了支持向量機(jī)參數(shù)對(duì)預(yù)測(cè)精度的影響。為了提高預(yù)測(cè)精度,分別利用遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法和網(wǎng)格尋優(yōu)法對(duì)支持向量機(jī)核參數(shù)和懲罰因子進(jìn)行優(yōu)化,基于優(yōu)化后的支持向量機(jī)模型預(yù)測(cè)精度大大提高,能夠滿足工程需求。并提出了一種評(píng)估特征值貢獻(xiàn)度的方法。
【關(guān)鍵詞】：退役抽油桿 壽命評(píng)估 支持向量機(jī) 磁記憶技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE933.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 選題目的及研究意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究與發(fā)展現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 剩余壽命評(píng)估方法研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.2 退役抽油桿檢測(cè)研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 課題研究的內(nèi)容13-15
• 第二章 磁記憶檢測(cè)機(jī)理與仿真分析15-24
• 2.1 磁記憶檢測(cè)原理15-16
• 2.2 COMSOL仿真軟件簡(jiǎn)介16
• 2.3 仿真原理16-18
• 2.3.1 力磁耦合關(guān)系模型16-17
• 2.3.2 仿真思路及流程17-18
• 2.4 有限元模型建立及網(wǎng)格劃分18-19
• 2.4.1 模型的建立18
• 2.4.2 網(wǎng)格劃分18-19
• 2.5 仿真結(jié)果分析19-23
• 2.5.1 靜磁學(xué)分析19-20
• 2.5.2 應(yīng)力磁場(chǎng)分析20-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第三章 退役抽油桿疲勞損傷檢測(cè)的試驗(yàn)研究24-35
• 3.1 試驗(yàn)設(shè)備及檢測(cè)方案24-26
• 3.1.1 試件準(zhǔn)備24-25
• 3.1.2 試驗(yàn)儀器25-26
• 3.1.3 試驗(yàn)方案26
• 3.2 試驗(yàn)結(jié)果26-30
• 3.2.1 加載前后磁信號(hào)的變化27-28
• 3.2.2 循環(huán)過(guò)程中磁信號(hào)變化28-29
• 3.2.3 斷裂前后磁記憶信號(hào)變化29-30
• 3.3 結(jié)果分析與討論30-33
• 3.4 本章小結(jié)33-35
• 第四章 支持向量機(jī)模型的建立與壽命評(píng)估35-45
• 4.1 支持向量機(jī)機(jī)理35-36
• 4.2 特征參量提取36-40
• 4.3 支持向量機(jī)模型的驗(yàn)證40-42
• 4.4 參數(shù)對(duì)支持向量機(jī)預(yù)測(cè)精度的影響42-43
• 4.5 本章小結(jié)43-45
• 第五章 基于優(yōu)化參數(shù)的支持向量機(jī)預(yù)測(cè)抽油桿剩余壽命45-56
• 5.1 參數(shù)優(yōu)化45-51
• 5.1.1 基于遺傳算法的支持向量機(jī)參數(shù)優(yōu)化45-47
• 5.1.2 基于粒子群優(yōu)化算法的支持向量機(jī)參數(shù)優(yōu)化47-49
• 5.1.3 基于網(wǎng)格尋優(yōu)的支持向量機(jī)參數(shù)優(yōu)化49-51
• 5.2 退役抽油桿剩余壽命預(yù)測(cè)51-53
• 5.2.1 基于GA-SVM的剩余壽命預(yù)測(cè)51-52
• 5.2.2 基于PSO-SVM的剩余壽命預(yù)測(cè)52
• 5.2.3 基于Grid Search-SVM的剩余壽命預(yù)測(cè)52-53
• 5.3 四種預(yù)測(cè)對(duì)比分析53-54
• 5.4 特征值對(duì)壽命預(yù)測(cè)的敏感度分析54-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-58
• 參考文獻(xiàn)58-63
• 作者簡(jiǎn)介、發(fā)表文章及研究成果目錄63-65
• 致謝65-66

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉愚;淺談抽油桿清洗工藝改進(jìn)[J];內(nèi)蒙古石油化工;2002年02期

2 郭峰,馬恩堂,張秀占,左玉杰,楊瑋芬,儲(chǔ)繼松;抽油桿修復(fù)技術(shù)的改進(jìn)與應(yīng)用[J];石油機(jī)械;2003年05期

3 成潔,趙國(guó)棟;中原油田抽油桿修復(fù)線的改造[J];油氣田地面工程;2003年05期

4 張鵬舉,王興;抽油桿加重受力分析[J];內(nèi)蒙古石油化工;2003年S1期

5 馮耀忠;抗腐蝕耐磨損的擴(kuò)散鍍鋅抽油桿[J];石油機(jī)械;2004年03期

6 佘慶東;抽油桿扶正環(huán)導(dǎo)向器[J];國(guó)外油田工程;2004年06期

7 王峻峰,康宜華,楊叔子;抽油桿裂紋信號(hào)的特征分析及處理方法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年09期

8 ;勝工牌抽油桿走俏市場(chǎng)[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2005年01期

9 周君;摩擦對(duì)焊工藝在實(shí)心抽油桿生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2005年01期

10 劉鴻方;鄭大進(jìn);;舊抽油桿修復(fù)線的技術(shù)改造與完善[J];內(nèi)蒙古石油化工;2006年07期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 朱波;張敏;馬成彪;;酚醛改性碳纖維復(fù)合材料抽油桿特性研究[A];復(fù)合材料——基礎(chǔ)、創(chuàng)新、高效：第十四屆全國(guó)復(fù)合材料學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下）[C];2006年

2 馮瑋;姚紅星;石惠寧;柳春圖;;抽油桿疲勞裂紋的超聲波檢測(cè)法[A];第十二屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅲ冊(cè)[C];2003年

3 吳則中;田豐;張文森;鄭銀強(qiáng);;普通抽油桿機(jī)械化自動(dòng)化生產(chǎn)線方案設(shè)計(jì)[A];2004年石油裝備年會(huì)暨慶祝江漢機(jī)械研究所建所40周年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

4 徐永君;張傳緒;趙清清;劉曰武;余俊波;;抽油桿疲勞試驗(yàn)研究[A];第十四屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

5 胡松陽(yáng);畢琳琳;張艷敏;趙春喜;;電鍍鎢基合金抽油桿耐腐蝕性能試驗(yàn)研究[A];2011年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2011年

6 翟曉峰;齊建軍;;抽油桿鋼組織的轉(zhuǎn)變與工藝改進(jìn)[A];2006中國(guó)金屬學(xué)會(huì)青年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2006年

7 孫紅春;夏永發(fā);張明川;謝里陽(yáng);;提高抽油桿微裂紋漏磁檢測(cè)精度靈敏度新方法[A];2007年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2007年

8 胡克儉;周美紅;馬兆文;杜向前;諶紅磊;;公錐抽油桿打撈器的研制與應(yīng)用[A];石化產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新·綠色·可持續(xù)發(fā)展——第八屆寧夏青年科學(xué)家論壇石化專題論壇論文集[C];2012年

9 路懿;臧新良;;等強(qiáng)度多級(jí)抽油桿應(yīng)力和變形分析及幾何參數(shù)計(jì)算[A];第五屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第一卷）[C];1996年

10 孔繁華;李其;呂亞平;彭慧芬;;抽油桿材料力學(xué)性能的概率分布[A];第五屆全國(guó)MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 通訊員 周立成 記者 鄭戈;唐鋼抽油桿新鋼種拿到市場(chǎng)“準(zhǔn)入證”[N];中國(guó)冶金報(bào);2006年

2 小顧;怎樣提高抽油桿打撈扶井成功率[N];中國(guó)石油報(bào);2007年

3 王志田邋通訊員 王銘菊;大慶宏啟牌抽油桿海外市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大[N];中國(guó)石油報(bào);2007年

4 鄭戈 立成 云亮;唐鋼成功開(kāi)發(fā)抽油桿用新鋼種[N];唐山勞動(dòng)日?qǐng)?bào);2006年

5 記者 潘國(guó)良 通訊員 馬宏多;訂單為何接連不斷[N];中國(guó)石油報(bào);2005年

6 劉國(guó)安邋通訊員 劉會(huì)杰;大港滾壓修復(fù)抽油桿技術(shù)成功應(yīng)用[N];中國(guó)石油報(bào);2007年

7 崔玉平;大慶抽油桿產(chǎn)品走出國(guó)門(mén)[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2009年

8 郭曉東;山東墨龍抽油桿出口又有新突破[N];中國(guó)冶金報(bào);2009年

9 記者 王志田;大慶抽油桿制造技術(shù)創(chuàng)效空間大[N];中國(guó)石油報(bào);2009年

10 本報(bào)記者 柳方秀;以“變”制勝[N];中國(guó)冶金報(bào);2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉麗娟;抽油桿管鍍鎢工藝研究及應(yīng)用[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2014年

2 張輝;基于磁記憶技術(shù)的退役抽油桿剩余壽命評(píng)估[D];東北石油大學(xué);2016年

3 楊靜;抽油桿自動(dòng)測(cè)長(zhǎng)技術(shù)的研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2010年

4 王曉華;油田抽油桿熱處理控制系統(tǒng)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2013年

5 李明;油田起升抽油桿刮蠟裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及特性研究[D];東北石油大學(xué);2010年

6 張文明;重力熱管抽油桿室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究[D];大慶石油學(xué)院;2008年

7 徐開(kāi)東;雙圓臺(tái)抽油桿模鍛工藝及其有限元模擬[D];華中科技大學(xué);2006年

8 張寧寧;新型抽油桿用鋼組織細(xì)化及強(qiáng)化機(jī)理研究[D];河北理工大學(xué);2008年

9 趙斌;噴涂聚脲涂層抽油桿的防腐技術(shù)研究[D];中國(guó)石油大學(xué)（華東）;2013年

10 歐陽(yáng)洲;抽油桿裂紋的電渦流檢測(cè)[D];西安理工大學(xué);2002年

  本文關(guān)鍵詞：基于磁記憶技術(shù)的退役抽油桿剩余壽命評(píng)估，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：254456