往復(fù)式水力增壓泵的研制與應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-05-21 20:25
為了解決油田注水系統(tǒng)中,低壓注水井群中存在高壓注水井浪費能源的現(xiàn)象,本文研制了一種往復(fù)式水力增壓泵,該泵是一種用水作動力液的活塞泵,采用注水管網(wǎng)系統(tǒng)的來水作為動力源,按照能量守恒原理,利用該產(chǎn)品的壓差往復(fù)驅(qū)動裝置,將管網(wǎng)來水分別轉(zhuǎn)換成低壓水和高壓水,從而實現(xiàn)在來水壓力低于高壓井注水壓力的情況下的高、低壓注水井的注水工藝。論文的主要研究內(nèi)容為:采用管網(wǎng)來水作為主要動力源,實現(xiàn)了在管網(wǎng)來水壓力低于高壓井配注壓力的高壓井注水工藝,解決了往復(fù)式水力增壓泵少數(shù)高壓井與低壓井共處同一區(qū)塊的注水難題;提出了往復(fù)式水力增壓泵的總體設(shè)計方案,關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)方案,詳細參數(shù),增壓泵的工作原理、工作流程和增壓原理;開展了流體動密封和靜密封等基礎(chǔ)理論研究,對間隙密封段的長度、密封槽的數(shù)量和深度進行了仿真分析,在仿真分析的結(jié)果上提出了優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù),為產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量建立了完備的理論保證體系。提出了基于GPRS技術(shù)的增壓泵遠程啟停和數(shù)據(jù)監(jiān)控的控制方法,實現(xiàn)了壓差驅(qū)動往復(fù)式增壓泵遠程啟停和基本生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?降低了增壓泵人工維護的成本,增加了該裝置的適用性和實用性;研制了往復(fù)式水力增壓泵裝置,在現(xiàn)場進行了實驗研究和...
【文章來源】:東北石油大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外注水泵研究與發(fā)展概況
1.2.1 國內(nèi)注水泵研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外注水泵研究現(xiàn)狀
1.3 間隙密封與閥門流場研究現(xiàn)狀
1.3.1 間隙密封仿真研究現(xiàn)狀
1.3.2 閥門流場仿真現(xiàn)狀
1.4 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 往復(fù)式水力增壓泵總體方案
2.1 總體方案
2.1.1 增壓泵總體方案
2.1.2 換向閥方案設(shè)計
2.1.3 泵缸體設(shè)計方案
2.2 泵的工作原理
2.2.1 工作原理
2.2.2 工作過程
2.2.3 增壓原理
2.2.4 調(diào)控原理
2.3 電氣控制方案
2.3.1 電路圖
2.3.2 PLC部分
2.4 總體參數(shù)的選擇與確定
2.5 本章小結(jié)
第三章 液力端主要零部件設(shè)計
3.1 液缸體
3.1.1 液缸體結(jié)構(gòu)特點及選擇
3.1.2 泵筒壁厚確定及校核
3.1.3 強度校核
3.2 換向閥的設(shè)計
3.2.1 換向閥結(jié)構(gòu)計算
3.2.2 換向閥受力計算
3.3 電動機參數(shù)確定
3.4 泵閥設(shè)計計算
3.4.1 彈簧的設(shè)計
3.4.2 泵閥其余尺寸的確定
3.4.3 泵閥校核
3.5 活塞、活塞桿、法蘭、螺栓
3.5.1 活塞的結(jié)構(gòu)及尺寸確定
3.5.2 活塞桿設(shè)計
3.5.3 法蘭厚度計算
3.5.4 危險處螺栓強度校核
3.6 管道
3.6.1 總來水管道計算
3.6.2 總低壓水管道計算
3.6.3 高壓水管道計算
3.7 本章小結(jié)
第四章 換向滑閥間隙密封性能研究
4.1 換向閥原始幾何模型仿真
4.2 改變結(jié)構(gòu)后幾何模型仿真
4.2.1 改變結(jié)構(gòu)后幾何模型
4.2.2 數(shù)學(xué)模型
4.2.3 仿真計算
4.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 水力增壓泵的系列化設(shè)計
5.1 流量系列化設(shè)計
5.2 壓力、流量配比的系列化
5.3 流量、壓力、高低壓井流量配比系列化
5.4 本章小結(jié)
第六章 基于GPRS的增壓泵遠程控制
6.1 GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.2 GPRS模塊選擇
6.3 GPRS模塊的串口電路設(shè)計及控制方法
6.4 本章小結(jié)
第七章 往復(fù)式水力增壓泵的實驗與應(yīng)用
7.1 水力增壓泵的組裝步驟
7.2 實驗調(diào)試
7.2.1 實驗裝置組成
7.2.2 實驗工藝流程
7.2.3 實驗壓力數(shù)據(jù)
7.2.4 實驗異常情況
7.3 現(xiàn)場實驗
7.3.1 現(xiàn)場工藝
7.3.2 操作說明
7.3.3 安全注意事項
7.3.4 操作中可能發(fā)生的故障
7.3.5 維護
7.3.6 調(diào)試實驗
7.3.7 實驗數(shù)據(jù)及分析
7.4 泵的現(xiàn)場應(yīng)用與改進
7.5 操作中可能發(fā)生的故障
7.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于水力壓差驅(qū)動的注水增壓泵研制[J]. 任福深,陳素麗,林春文,徐峰,楊萍萍,常玉連,雷娜. 石油機械. 2015(12)
[2]壓差驅(qū)動往復(fù)式水力增壓泵研究與應(yīng)用[J]. 任福深,陳素麗,楊萍萍,林春文,徐峰,常玉連,雷娜. 石油礦場機械. 2015(09)
[3]磁傳動增壓泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 葉鑫銳. 油氣田地面工程. 2015(08)
[4]迷宮密封非線性動力特性的數(shù)值計算方法[J]. 李強,劉淑蓮,鄭水英,孫婷梅. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2009(03)
[5]基于FLUENT迷宮密封動力特性分析[J]. 孫婷梅,鄭水英. 流體機械. 2008(08)
[6]階梯型迷宮密封流場與泄漏量影響因素計算[J]. 趙斌. 流體機械. 2008(07)
[7]基于動網(wǎng)格與UDF技術(shù)的閥門流場數(shù)值模擬[J]. 劉華坪,陳浮,馬波. 汽輪機技術(shù). 2008(02)
[8]迷宮密封轉(zhuǎn)子動特性三維CFD數(shù)值的研究[J]. 劉曉鋒,陸頌元. 熱能動力工程. 2006(06)
[9]迷宮密封流場與泄漏特性研究[J]. 丁學(xué)俊,楊彥磊,肖國俊,駱名文,李哲,黃樹紅. 流體機械. 2006(04)
[10]迷宮密封泄漏量計算方法的分析[J]. 朱高濤,劉衛(wèi)華. 潤滑與密封. 2006(04)
碩士論文
[1]基于ZigBee+GPRS的太陽能控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 宋祖榮.華北電力大學(xué) 2014
[2]水液壓驅(qū)動雙作用注水泵的設(shè)計[D]. 靳夢龍.西安理工大學(xué) 2009
[3]汽車安防信息系統(tǒng)無線采集與傳輸部分的研究[D]. 孫玉書.大慶石油學(xué)院 2009
[4]基于FLUENT的抽油泵泵效的仿真研究與優(yōu)化[D]. 鹿勝玉.山東大學(xué) 2008
本文編號:3200328
【文章來源】:東北石油大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文研究的背景及意義
1.2 國內(nèi)外注水泵研究與發(fā)展概況
1.2.1 國內(nèi)注水泵研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外注水泵研究現(xiàn)狀
1.3 間隙密封與閥門流場研究現(xiàn)狀
1.3.1 間隙密封仿真研究現(xiàn)狀
1.3.2 閥門流場仿真現(xiàn)狀
1.4 論文研究的主要內(nèi)容
第二章 往復(fù)式水力增壓泵總體方案
2.1 總體方案
2.1.1 增壓泵總體方案
2.1.2 換向閥方案設(shè)計
2.1.3 泵缸體設(shè)計方案
2.2 泵的工作原理
2.2.1 工作原理
2.2.2 工作過程
2.2.3 增壓原理
2.2.4 調(diào)控原理
2.3 電氣控制方案
2.3.1 電路圖
2.3.2 PLC部分
2.4 總體參數(shù)的選擇與確定
2.5 本章小結(jié)
第三章 液力端主要零部件設(shè)計
3.1 液缸體
3.1.1 液缸體結(jié)構(gòu)特點及選擇
3.1.2 泵筒壁厚確定及校核
3.1.3 強度校核
3.2 換向閥的設(shè)計
3.2.1 換向閥結(jié)構(gòu)計算
3.2.2 換向閥受力計算
3.3 電動機參數(shù)確定
3.4 泵閥設(shè)計計算
3.4.1 彈簧的設(shè)計
3.4.2 泵閥其余尺寸的確定
3.4.3 泵閥校核
3.5 活塞、活塞桿、法蘭、螺栓
3.5.1 活塞的結(jié)構(gòu)及尺寸確定
3.5.2 活塞桿設(shè)計
3.5.3 法蘭厚度計算
3.5.4 危險處螺栓強度校核
3.6 管道
3.6.1 總來水管道計算
3.6.2 總低壓水管道計算
3.6.3 高壓水管道計算
3.7 本章小結(jié)
第四章 換向滑閥間隙密封性能研究
4.1 換向閥原始幾何模型仿真
4.2 改變結(jié)構(gòu)后幾何模型仿真
4.2.1 改變結(jié)構(gòu)后幾何模型
4.2.2 數(shù)學(xué)模型
4.2.3 仿真計算
4.3 結(jié)構(gòu)優(yōu)化仿真分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 水力增壓泵的系列化設(shè)計
5.1 流量系列化設(shè)計
5.2 壓力、流量配比的系列化
5.3 流量、壓力、高低壓井流量配比系列化
5.4 本章小結(jié)
第六章 基于GPRS的增壓泵遠程控制
6.1 GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
6.2 GPRS模塊選擇
6.3 GPRS模塊的串口電路設(shè)計及控制方法
6.4 本章小結(jié)
第七章 往復(fù)式水力增壓泵的實驗與應(yīng)用
7.1 水力增壓泵的組裝步驟
7.2 實驗調(diào)試
7.2.1 實驗裝置組成
7.2.2 實驗工藝流程
7.2.3 實驗壓力數(shù)據(jù)
7.2.4 實驗異常情況
7.3 現(xiàn)場實驗
7.3.1 現(xiàn)場工藝
7.3.2 操作說明
7.3.3 安全注意事項
7.3.4 操作中可能發(fā)生的故障
7.3.5 維護
7.3.6 調(diào)試實驗
7.3.7 實驗數(shù)據(jù)及分析
7.4 泵的現(xiàn)場應(yīng)用與改進
7.5 操作中可能發(fā)生的故障
7.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于水力壓差驅(qū)動的注水增壓泵研制[J]. 任福深,陳素麗,林春文,徐峰,楊萍萍,常玉連,雷娜. 石油機械. 2015(12)
[2]壓差驅(qū)動往復(fù)式水力增壓泵研究與應(yīng)用[J]. 任福深,陳素麗,楊萍萍,林春文,徐峰,常玉連,雷娜. 石油礦場機械. 2015(09)
[3]磁傳動增壓泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計[J]. 葉鑫銳. 油氣田地面工程. 2015(08)
[4]迷宮密封非線性動力特性的數(shù)值計算方法[J]. 李強,劉淑蓮,鄭水英,孫婷梅. 浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2009(03)
[5]基于FLUENT迷宮密封動力特性分析[J]. 孫婷梅,鄭水英. 流體機械. 2008(08)
[6]階梯型迷宮密封流場與泄漏量影響因素計算[J]. 趙斌. 流體機械. 2008(07)
[7]基于動網(wǎng)格與UDF技術(shù)的閥門流場數(shù)值模擬[J]. 劉華坪,陳浮,馬波. 汽輪機技術(shù). 2008(02)
[8]迷宮密封轉(zhuǎn)子動特性三維CFD數(shù)值的研究[J]. 劉曉鋒,陸頌元. 熱能動力工程. 2006(06)
[9]迷宮密封流場與泄漏特性研究[J]. 丁學(xué)俊,楊彥磊,肖國俊,駱名文,李哲,黃樹紅. 流體機械. 2006(04)
[10]迷宮密封泄漏量計算方法的分析[J]. 朱高濤,劉衛(wèi)華. 潤滑與密封. 2006(04)
碩士論文
[1]基于ZigBee+GPRS的太陽能控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 宋祖榮.華北電力大學(xué) 2014
[2]水液壓驅(qū)動雙作用注水泵的設(shè)計[D]. 靳夢龍.西安理工大學(xué) 2009
[3]汽車安防信息系統(tǒng)無線采集與傳輸部分的研究[D]. 孫玉書.大慶石油學(xué)院 2009
[4]基于FLUENT的抽油泵泵效的仿真研究與優(yōu)化[D]. 鹿勝玉.山東大學(xué) 2008
本文編號:3200328
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