基于直驅(qū)電液技術(shù)的有桿抽油系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)控制與節(jié)能控制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-29 09:42
有桿抽油系統(tǒng)在油田采油中占主導(dǎo)地位,是油田能耗的主要組成部分,其運(yùn)行效率一直備受關(guān)注。采用傳統(tǒng)游梁式抽油機(jī)是有桿抽油系統(tǒng)效率低下的重要原因。受限于游梁抽油機(jī)曲柄搖桿的非線性傳動(dòng)方式,盡管出現(xiàn)了各種改進(jìn)型游梁抽油機(jī),其驅(qū)動(dòng)功率不平衡、電機(jī)負(fù)載率低、效率低下、工作參數(shù)調(diào)整困難、體積大質(zhì)量重等一系列缺點(diǎn)一直存在,并限制了其通過(guò)長(zhǎng)沖程低沖次運(yùn)行提高有桿抽油系統(tǒng)效率的能力。因此一系列無(wú)游梁式抽油機(jī)得到了研發(fā)與應(yīng)用。本文針對(duì)提高有桿抽油系統(tǒng)運(yùn)行效率的目標(biāo),嘗試將直驅(qū)電液技術(shù)應(yīng)用其中,研發(fā)了線性平衡驅(qū)動(dòng)的液壓抽油機(jī),研究了直驅(qū)電液系統(tǒng)的懸點(diǎn)提升位移跟蹤控制,并基于井下系統(tǒng)工作動(dòng)態(tài)提出了有桿抽油系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行控制策略,實(shí)現(xiàn)了原油開(kāi)采的節(jié)能增效。這些研究為有桿抽油系統(tǒng)效率提升與直驅(qū)電液系統(tǒng)應(yīng)用研究提供了支撐,具有重要的實(shí)際應(yīng)用與學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值。本文根據(jù)采油懸點(diǎn)載荷的特點(diǎn),從驅(qū)動(dòng)速度平衡與驅(qū)動(dòng)力平衡角度分析了減小抽油機(jī)裝機(jī)功率、提高電機(jī)負(fù)荷率進(jìn)而提高抽油機(jī)效率的方法,并由此設(shè)計(jì)了平衡效果好的直驅(qū)電液抽油機(jī)。為實(shí)現(xiàn)僅可獲帶噪聲位移量測(cè)信號(hào)且受未知干擾的直驅(qū)電液抽油機(jī)懸點(diǎn)提升跟蹤控制,本文研究了量測(cè)噪聲環(huán)境下的系...
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:203 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-3某游梁抽油機(jī)一個(gè)周期內(nèi)的電機(jī)扭矩??
(i-i)??抽油機(jī)的傳動(dòng)效率可以認(rèn)為基本不變的,則抽油機(jī)效率?7^主要由電動(dòng)機(jī)效率決定。某??油井游梁抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)扭矩曲線如圖1-3?(張琪,2003),可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)扭矩曲線1在一個(gè)??沖程周期內(nèi)存在較大波動(dòng),這導(dǎo)致了該游梁抽油機(jī)需要采用較大功率的電動(dòng)機(jī)且電動(dòng)機(jī)的??負(fù)載率較低。輕載時(shí)電機(jī)效率較低是抽油機(jī)效率較低的重要原因,平衡抽油機(jī)電機(jī)所受載??荷,進(jìn)而減小裝機(jī)功率、提高電機(jī)負(fù)荷率,是提高抽油機(jī)效率;7pu的重要途徑。??I?1—凈扭矩??Hj?2?油丼S存扭任??I;?j?3?—截柄平衡扭矩??圖1-3某游梁抽油機(jī)一個(gè)周期內(nèi)的電機(jī)扭矩??準(zhǔn)確計(jì)算各部分效率7PU、1和7dp是比較困難的,如杲直接從有桿抽油系統(tǒng)的輸入輸??4??
浙江大學(xué)博士學(xué)位論文?第1章緒論??梁后臂有效長(zhǎng)度的有規(guī)律變化實(shí)現(xiàn)懸點(diǎn)載荷大時(shí)游梁后臂長(zhǎng),懸點(diǎn)載荷小時(shí)游梁后臂??使光桿載荷扭矩的變化接近正弦規(guī)律,與按正弦規(guī)律變化的曲柄平衡扭矩相對(duì)應(yīng),使??凈扭矩波動(dòng)較小,迗到節(jié)能降耗的目的。四種改進(jìn)型游梁抽油機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-4。??1.2無(wú)游梁式抽油機(jī)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油田生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)應(yīng)對(duì)低油價(jià)的思考及建議[J]. 唐瑋,馮金德. 石油科技論壇. 2016(02)
[2]基于改進(jìn)的Sage-Husa自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波的車(chē)輛狀態(tài)估計(jì)[J]. 李剛,趙德陽(yáng),解瑞春,韓海蘭,宗長(zhǎng)富. 汽車(chē)工程. 2015(12)
[3]改進(jìn)的反正切跟蹤微分器設(shè)計(jì)[J]. 卜祥偉,吳曉燕,馬震,鐘宇. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]注塑機(jī)電液控制系統(tǒng)能量效率對(duì)比研究[J]. 張紅娟,權(quán)龍,李斌. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(08)
[5]基于動(dòng)態(tài)模擬的有桿泵充滿(mǎn)程度計(jì)算新方法[J]. 王衛(wèi)陽(yáng),萬(wàn)國(guó)強(qiáng),呂新波. 石油機(jī)械. 2012(03)
[6]有桿抽油泵充滿(mǎn)程度計(jì)算研究[J]. 狄敏燕,楊海濱,李漢周,張格,彭太祥. 復(fù)雜油氣藏. 2011(04)
[7]煤層氣井氣體對(duì)有桿泵排采的影響[J]. 劉新福,吳建軍,綦耀光,趙培華. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[8]矢量控制感應(yīng)電機(jī)起動(dòng)機(jī)理及直流預(yù)勵(lì)磁研究[J]. 耿士廣,胡安,馬偉明,李衛(wèi)超,何娜,魯軍勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[9]非線性積分滑?刂品椒╗J]. 李鵬,鄭志強(qiáng). 控制理論與應(yīng)用. 2011(03)
[10]具有自學(xué)習(xí)功能的智能抽油機(jī)變頻控制系統(tǒng)研究[J]. 馬菊蓮,馬軍鵬,周好斌. 鉆采工藝. 2010(04)
博士論文
[1]盾構(gòu)掘進(jìn)系統(tǒng)電液控制技術(shù)及其模擬試驗(yàn)研究[D]. 施虎.浙江大學(xué) 2012
[2]抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的數(shù)值模擬分析與試驗(yàn)研究[D]. 葉鵬.東北石油大學(xué) 2011
[3]變轉(zhuǎn)速泵控差動(dòng)缸及低能耗注塑機(jī)技術(shù)研究[D]. 張紅娟.太原理工大學(xué) 2011
[4]直驅(qū)式電液伺服轉(zhuǎn)葉舵機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及其控制系統(tǒng)研究[D]. 蘇文海.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]基于能量調(diào)節(jié)的電液變轉(zhuǎn)速閥控馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 許明.浙江大學(xué) 2009
[6]液壓電梯變轉(zhuǎn)速閉式電液系統(tǒng)速度控制特性研究[D]. 胡東明.浙江大學(xué) 2009
[7]基于能量調(diào)節(jié)的電液變轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)研究[D]. 沈海闊.浙江大學(xué) 2007
[8]液壓電梯閉式回路節(jié)能型電液控制系統(tǒng)研究[D]. 林建杰.浙江大學(xué) 2005
[9]變頻泵控馬達(dá)調(diào)速及補(bǔ)償特性的研究[D]. 彭天好.浙江大學(xué) 2003
[10]采用蓄能器的液壓電梯變頻節(jié)能控制系統(tǒng)研究[D]. 徐兵.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制研究[D]. 包振水.西南石油大學(xué) 2016
[2]有桿抽油系統(tǒng)效率和平衡分析研究[D]. 金鐘輝.西安石油大學(xué) 2015
[3]基于機(jī)器視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)跟蹤算法研究[D]. 劉毛毛.中北大學(xué) 2015
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抽油機(jī)節(jié)能算法研究[D]. 張旭華.西安石油大學(xué) 2014
[5]油井經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化控制及數(shù)字化評(píng)價(jià)[D]. 郝瑞娜.大連理工大學(xué) 2014
[6]低滲透油藏油井間歇開(kāi)采合理工作制度研究[D]. 李婧.西南石油大學(xué) 2013
[7]有桿抽油系統(tǒng)二維數(shù)值模擬研究[D]. 王潔琳.西南石油大學(xué) 2013
[8]抽油泵工作動(dòng)態(tài)模型研究[D]. 于茂謙.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2013
[9]游梁式抽油機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)研究(沖次自動(dòng)控制)[D]. 劉新.西安石油大學(xué) 2013
[10]有桿泵監(jiān)測(cè)診斷及油田經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 姚魯.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3526281
【文章來(lái)源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:203 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1-3某游梁抽油機(jī)一個(gè)周期內(nèi)的電機(jī)扭矩??
(i-i)??抽油機(jī)的傳動(dòng)效率可以認(rèn)為基本不變的,則抽油機(jī)效率?7^主要由電動(dòng)機(jī)效率決定。某??油井游梁抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)扭矩曲線如圖1-3?(張琪,2003),可見(jiàn)電動(dòng)機(jī)扭矩曲線1在一個(gè)??沖程周期內(nèi)存在較大波動(dòng),這導(dǎo)致了該游梁抽油機(jī)需要采用較大功率的電動(dòng)機(jī)且電動(dòng)機(jī)的??負(fù)載率較低。輕載時(shí)電機(jī)效率較低是抽油機(jī)效率較低的重要原因,平衡抽油機(jī)電機(jī)所受載??荷,進(jìn)而減小裝機(jī)功率、提高電機(jī)負(fù)荷率,是提高抽油機(jī)效率;7pu的重要途徑。??I?1—凈扭矩??Hj?2?油丼S存扭任??I;?j?3?—截柄平衡扭矩??圖1-3某游梁抽油機(jī)一個(gè)周期內(nèi)的電機(jī)扭矩??準(zhǔn)確計(jì)算各部分效率7PU、1和7dp是比較困難的,如杲直接從有桿抽油系統(tǒng)的輸入輸??4??
浙江大學(xué)博士學(xué)位論文?第1章緒論??梁后臂有效長(zhǎng)度的有規(guī)律變化實(shí)現(xiàn)懸點(diǎn)載荷大時(shí)游梁后臂長(zhǎng),懸點(diǎn)載荷小時(shí)游梁后臂??使光桿載荷扭矩的變化接近正弦規(guī)律,與按正弦規(guī)律變化的曲柄平衡扭矩相對(duì)應(yīng),使??凈扭矩波動(dòng)較小,迗到節(jié)能降耗的目的。四種改進(jìn)型游梁抽油機(jī)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1-4。??1.2無(wú)游梁式抽油機(jī)??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]油田生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)應(yīng)對(duì)低油價(jià)的思考及建議[J]. 唐瑋,馮金德. 石油科技論壇. 2016(02)
[2]基于改進(jìn)的Sage-Husa自適應(yīng)擴(kuò)展卡爾曼濾波的車(chē)輛狀態(tài)估計(jì)[J]. 李剛,趙德陽(yáng),解瑞春,韓海蘭,宗長(zhǎng)富. 汽車(chē)工程. 2015(12)
[3]改進(jìn)的反正切跟蹤微分器設(shè)計(jì)[J]. 卜祥偉,吳曉燕,馬震,鐘宇. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[4]注塑機(jī)電液控制系統(tǒng)能量效率對(duì)比研究[J]. 張紅娟,權(quán)龍,李斌. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2012(08)
[5]基于動(dòng)態(tài)模擬的有桿泵充滿(mǎn)程度計(jì)算新方法[J]. 王衛(wèi)陽(yáng),萬(wàn)國(guó)強(qiáng),呂新波. 石油機(jī)械. 2012(03)
[6]有桿抽油泵充滿(mǎn)程度計(jì)算研究[J]. 狄敏燕,楊海濱,李漢周,張格,彭太祥. 復(fù)雜油氣藏. 2011(04)
[7]煤層氣井氣體對(duì)有桿泵排采的影響[J]. 劉新福,吳建軍,綦耀光,趙培華. 中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(04)
[8]矢量控制感應(yīng)電機(jī)起動(dòng)機(jī)理及直流預(yù)勵(lì)磁研究[J]. 耿士廣,胡安,馬偉明,李衛(wèi)超,何娜,魯軍勇. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2011(03)
[9]非線性積分滑?刂品椒╗J]. 李鵬,鄭志強(qiáng). 控制理論與應(yīng)用. 2011(03)
[10]具有自學(xué)習(xí)功能的智能抽油機(jī)變頻控制系統(tǒng)研究[J]. 馬菊蓮,馬軍鵬,周好斌. 鉆采工藝. 2010(04)
博士論文
[1]盾構(gòu)掘進(jìn)系統(tǒng)電液控制技術(shù)及其模擬試驗(yàn)研究[D]. 施虎.浙江大學(xué) 2012
[2]抽油機(jī)井系統(tǒng)效率的數(shù)值模擬分析與試驗(yàn)研究[D]. 葉鵬.東北石油大學(xué) 2011
[3]變轉(zhuǎn)速泵控差動(dòng)缸及低能耗注塑機(jī)技術(shù)研究[D]. 張紅娟.太原理工大學(xué) 2011
[4]直驅(qū)式電液伺服轉(zhuǎn)葉舵機(jī)關(guān)鍵技術(shù)及其控制系統(tǒng)研究[D]. 蘇文海.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]基于能量調(diào)節(jié)的電液變轉(zhuǎn)速閥控馬達(dá)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究[D]. 許明.浙江大學(xué) 2009
[6]液壓電梯變轉(zhuǎn)速閉式電液系統(tǒng)速度控制特性研究[D]. 胡東明.浙江大學(xué) 2009
[7]基于能量調(diào)節(jié)的電液變轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)研究[D]. 沈海闊.浙江大學(xué) 2007
[8]液壓電梯閉式回路節(jié)能型電液控制系統(tǒng)研究[D]. 林建杰.浙江大學(xué) 2005
[9]變頻泵控馬達(dá)調(diào)速及補(bǔ)償特性的研究[D]. 彭天好.浙江大學(xué) 2003
[10]采用蓄能器的液壓電梯變頻節(jié)能控制系統(tǒng)研究[D]. 徐兵.浙江大學(xué) 2001
碩士論文
[1]游梁式抽油機(jī)節(jié)能控制研究[D]. 包振水.西南石油大學(xué) 2016
[2]有桿抽油系統(tǒng)效率和平衡分析研究[D]. 金鐘輝.西安石油大學(xué) 2015
[3]基于機(jī)器視覺(jué)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)實(shí)時(shí)跟蹤算法研究[D]. 劉毛毛.中北大學(xué) 2015
[4]基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的抽油機(jī)節(jié)能算法研究[D]. 張旭華.西安石油大學(xué) 2014
[5]油井經(jīng)濟(jì)運(yùn)行優(yōu)化控制及數(shù)字化評(píng)價(jià)[D]. 郝瑞娜.大連理工大學(xué) 2014
[6]低滲透油藏油井間歇開(kāi)采合理工作制度研究[D]. 李婧.西南石油大學(xué) 2013
[7]有桿抽油系統(tǒng)二維數(shù)值模擬研究[D]. 王潔琳.西南石油大學(xué) 2013
[8]抽油泵工作動(dòng)態(tài)模型研究[D]. 于茂謙.中國(guó)石油大學(xué)(華東) 2013
[9]游梁式抽油機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)研究(沖次自動(dòng)控制)[D]. 劉新.西安石油大學(xué) 2013
[10]有桿泵監(jiān)測(cè)診斷及油田經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 姚魯.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3526281
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