游梁式抽油機后驢頭曲線參數(shù)分析與優(yōu)化
發(fā)布時間:2021-12-24 10:49
目前,雙驢頭抽油機因為其本身沖程長、節(jié)能好、動載荷小、工作穩(wěn)定、易啟動等優(yōu)點被廣泛用于石油開采。但是,根據(jù)現(xiàn)場實用調(diào)研,發(fā)現(xiàn)該機型在使用過程中存在節(jié)能效果不明顯和后驢頭懸繩易斷等缺點。針對上述問題,本文主要對后驢頭曲線參數(shù)進行分析和優(yōu)化,選擇節(jié)能效果最好的曲線參數(shù)。論文的主要內(nèi)容如下:首先分析常規(guī)型游梁式抽油機的不足,對四桿機構與抽油系統(tǒng)能耗關系進行探討,對比多種新型節(jié)能抽油機的應用范圍,得出雙驢頭游梁式抽油機被廣泛應用的原因以及未來的發(fā)展方向;通過矢量多邊形法對多種不同后驢頭曲線形式的雙驢頭抽油機進行幾何簡化模型建立,分析運動特性和動力特性的計算,并建立詳細數(shù)學模型,為后續(xù)能耗分析與參數(shù)優(yōu)化建立了基礎;對雙驢頭抽油機抽油系統(tǒng)能耗因素進行分析,得知抽油系統(tǒng)是一個整體,其能量損耗為8個子系統(tǒng)的乘積,確定抽油機后驢頭對抽油系統(tǒng)能耗的具體影響;利用MATLAB軟件以不同尺寸參數(shù)模擬出雙驢頭抽油機的運動規(guī)律和動力變化規(guī)律,并對后驢頭曲線形式為圓弧形式(單圓弧、雙圓弧、三圓弧)和阿基米德廓線形式的雙驢頭抽油機進行能耗定量分析;應用遺傳算法中的蝙蝠算法,選擇減速器凈扭矩的均方根值最小為目標函數(shù),對...
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
常規(guī)型游梁式抽油機(2)常規(guī)型游梁式抽油機的缺陷常規(guī)型游梁式抽油機因為其本身結構簡單、工作狀況可靠以及維修方便被長時間廣泛
4圖1-2帶副連桿雙四桿抽油機(2)異相型游梁式抽油機異相型游梁式抽油機是近些年來研究使用性能較好的抽油機型,如圖1-3所示為該抽油機的一般型號結構。從圖中外觀結構來看,異相型游梁式抽油機與常規(guī)型游梁式抽油機外觀幾乎一樣,但是,與常規(guī)型抽油機機構不一樣的是異相型游梁式抽油機增大了減速器和支架這兩者間的距離,使得極位夾角也隨之增大;其次異相型游梁式抽油機的平衡塊重心與曲柄軸中心連線和曲柄銷中心與曲柄軸中心連線之間構成的一定夾角,即平衡相位角[10]。而此種型號抽油機的極位夾角相對而言變大,則抽油機整體運動時上沖程過程中曲柄轉動的角度增加,而在下沖程過程中時角度減小,這有利于上沖程過程中的懸點加速度和懸點載荷減小,使得抽油機平穩(wěn)運動。而平衡相位角的存在會使減速器凈扭矩曲線波動變化均勻,減小電動機輸出功率,從而降低能耗,目前在多個油田上使用,效果良好。圖1-3異相型游梁式抽油機(3)前置型游梁式抽油機
4圖1-2帶副連桿雙四桿抽油機(2)異相型游梁式抽油機異相型游梁式抽油機是近些年來研究使用性能較好的抽油機型,如圖1-3所示為該抽油機的一般型號結構。從圖中外觀結構來看,異相型游梁式抽油機與常規(guī)型游梁式抽油機外觀幾乎一樣,但是,與常規(guī)型抽油機機構不一樣的是異相型游梁式抽油機增大了減速器和支架這兩者間的距離,使得極位夾角也隨之增大;其次異相型游梁式抽油機的平衡塊重心與曲柄軸中心連線和曲柄銷中心與曲柄軸中心連線之間構成的一定夾角,即平衡相位角[10]。而此種型號抽油機的極位夾角相對而言變大,則抽油機整體運動時上沖程過程中曲柄轉動的角度增加,而在下沖程過程中時角度減小,這有利于上沖程過程中的懸點加速度和懸點載荷減小,使得抽油機平穩(wěn)運動。而平衡相位角的存在會使減速器凈扭矩曲線波動變化均勻,減小電動機輸出功率,從而降低能耗,目前在多個油田上使用,效果良好。圖1-3異相型游梁式抽油機(3)前置型游梁式抽油機
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航空信息網(wǎng)絡集中控制器部署優(yōu)化策略研究[J]. 冉金鵬,趙尚弘,王翔. 計算機科學與探索. 2020(06)
[2]蝙蝠算法研究及應用綜述[J]. 許德剛,趙萍. 計算機工程與應用. 2019(15)
[3]鏈條式抽油機平衡度與能耗的關系探討[J]. 孫東,楊勇,綦耀光,張芬娜,賈文強,董明霞. 石油礦場機械. 2018(01)
[4]基于遺傳算法的蝙蝠優(yōu)化算法研究[J]. 翁健高,白琳,易向陽,李道豐. 廣西大學學報(自然科學版). 2017(03)
[5]抽油機井平衡比與能耗的關系[J]. 陳曉賀,陳俊聰,袁舟. 油氣田地面工程. 2014(01)
[6]CYJS6-3-18HB雙驢頭游梁式抽油機研制與推廣應用[J]. 王革聯(lián). 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2012(03)
[7]提高抽油機系統(tǒng)效率分析[J]. 楊靜. 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2011(08)
[8]CYJ7-2.5-26HY型抽油機設計及應用[J]. 黃偉,劉顯,吉效科,林泉,高長樂,龔曉明. 石油礦場機械. 2010(05)
[9]曲柄軸凈扭矩趨近直線形態(tài)的抽油機傳動機構研究[J]. 任濤. 現(xiàn)代制造工程. 2010(04)
[10]抽油機的節(jié)能措施研究[J]. 馬明俊. 科技信息. 2009(31)
碩士論文
[1]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 2015
[2]柔性機構在常規(guī)型抽油機中的應用與研究[D]. 邢金玲.蘭州理工大學 2014
[3]不同后驢頭弧線形式的雙驢頭抽油機動力學仿真研究[D]. 閆金鑄.東北石油大學 2012
[4]有桿抽油系統(tǒng)能耗與節(jié)能技術研究[D]. 吳雪琴.長江大學 2012
[5]異型游梁式抽油機后驢頭結構優(yōu)化設計[D]. 姜彬.大慶石油學院 2009
[6]雙驢頭抽油機的動力學分析與優(yōu)化設計[D]. 連潁.南京理工大學 2007
[7]雙驢頭抽油機CAD系統(tǒng)研究[D]. 楊冬平.中國石油大學 2007
本文編號:3550350
【文章來源】:西安石油大學陜西省
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
常規(guī)型游梁式抽油機(2)常規(guī)型游梁式抽油機的缺陷常規(guī)型游梁式抽油機因為其本身結構簡單、工作狀況可靠以及維修方便被長時間廣泛
4圖1-2帶副連桿雙四桿抽油機(2)異相型游梁式抽油機異相型游梁式抽油機是近些年來研究使用性能較好的抽油機型,如圖1-3所示為該抽油機的一般型號結構。從圖中外觀結構來看,異相型游梁式抽油機與常規(guī)型游梁式抽油機外觀幾乎一樣,但是,與常規(guī)型抽油機機構不一樣的是異相型游梁式抽油機增大了減速器和支架這兩者間的距離,使得極位夾角也隨之增大;其次異相型游梁式抽油機的平衡塊重心與曲柄軸中心連線和曲柄銷中心與曲柄軸中心連線之間構成的一定夾角,即平衡相位角[10]。而此種型號抽油機的極位夾角相對而言變大,則抽油機整體運動時上沖程過程中曲柄轉動的角度增加,而在下沖程過程中時角度減小,這有利于上沖程過程中的懸點加速度和懸點載荷減小,使得抽油機平穩(wěn)運動。而平衡相位角的存在會使減速器凈扭矩曲線波動變化均勻,減小電動機輸出功率,從而降低能耗,目前在多個油田上使用,效果良好。圖1-3異相型游梁式抽油機(3)前置型游梁式抽油機
4圖1-2帶副連桿雙四桿抽油機(2)異相型游梁式抽油機異相型游梁式抽油機是近些年來研究使用性能較好的抽油機型,如圖1-3所示為該抽油機的一般型號結構。從圖中外觀結構來看,異相型游梁式抽油機與常規(guī)型游梁式抽油機外觀幾乎一樣,但是,與常規(guī)型抽油機機構不一樣的是異相型游梁式抽油機增大了減速器和支架這兩者間的距離,使得極位夾角也隨之增大;其次異相型游梁式抽油機的平衡塊重心與曲柄軸中心連線和曲柄銷中心與曲柄軸中心連線之間構成的一定夾角,即平衡相位角[10]。而此種型號抽油機的極位夾角相對而言變大,則抽油機整體運動時上沖程過程中曲柄轉動的角度增加,而在下沖程過程中時角度減小,這有利于上沖程過程中的懸點加速度和懸點載荷減小,使得抽油機平穩(wěn)運動。而平衡相位角的存在會使減速器凈扭矩曲線波動變化均勻,減小電動機輸出功率,從而降低能耗,目前在多個油田上使用,效果良好。圖1-3異相型游梁式抽油機(3)前置型游梁式抽油機
【參考文獻】:
期刊論文
[1]航空信息網(wǎng)絡集中控制器部署優(yōu)化策略研究[J]. 冉金鵬,趙尚弘,王翔. 計算機科學與探索. 2020(06)
[2]蝙蝠算法研究及應用綜述[J]. 許德剛,趙萍. 計算機工程與應用. 2019(15)
[3]鏈條式抽油機平衡度與能耗的關系探討[J]. 孫東,楊勇,綦耀光,張芬娜,賈文強,董明霞. 石油礦場機械. 2018(01)
[4]基于遺傳算法的蝙蝠優(yōu)化算法研究[J]. 翁健高,白琳,易向陽,李道豐. 廣西大學學報(自然科學版). 2017(03)
[5]抽油機井平衡比與能耗的關系[J]. 陳曉賀,陳俊聰,袁舟. 油氣田地面工程. 2014(01)
[6]CYJS6-3-18HB雙驢頭游梁式抽油機研制與推廣應用[J]. 王革聯(lián). 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2012(03)
[7]提高抽油機系統(tǒng)效率分析[J]. 楊靜. 中國石油和化工標準與質(zhì)量. 2011(08)
[8]CYJ7-2.5-26HY型抽油機設計及應用[J]. 黃偉,劉顯,吉效科,林泉,高長樂,龔曉明. 石油礦場機械. 2010(05)
[9]曲柄軸凈扭矩趨近直線形態(tài)的抽油機傳動機構研究[J]. 任濤. 現(xiàn)代制造工程. 2010(04)
[10]抽油機的節(jié)能措施研究[J]. 馬明俊. 科技信息. 2009(31)
碩士論文
[1]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 2015
[2]柔性機構在常規(guī)型抽油機中的應用與研究[D]. 邢金玲.蘭州理工大學 2014
[3]不同后驢頭弧線形式的雙驢頭抽油機動力學仿真研究[D]. 閆金鑄.東北石油大學 2012
[4]有桿抽油系統(tǒng)能耗與節(jié)能技術研究[D]. 吳雪琴.長江大學 2012
[5]異型游梁式抽油機后驢頭結構優(yōu)化設計[D]. 姜彬.大慶石油學院 2009
[6]雙驢頭抽油機的動力學分析與優(yōu)化設計[D]. 連潁.南京理工大學 2007
[7]雙驢頭抽油機CAD系統(tǒng)研究[D]. 楊冬平.中國石油大學 2007
本文編號:3550350
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