本文關鍵詞：適合于碳纖維抽油桿的游梁式抽油機運動與動力學分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在我國油氣田開采中,游梁式抽油機占主要地位,由于碳纖維抽油桿自身具有較好的性能而被廣泛應用,所以有必要進行與其相匹配的游梁式抽油機的研究。提出一種適合于碳纖維抽油桿的游梁式抽油機的設計方案,對游梁式抽油機的綜合優(yōu)化,得出抽油機的優(yōu)化參數,使其能夠與碳纖維抽油桿相匹配。對柱塞超行程進行理論分析,得到抽油桿柱的兩種模型,得出位移放大因子與頻率比的關系和載荷放大因子與頻率比的關系,由碳纖維混合桿柱的頻率系數的范圍得到碳纖維混合桿柱固有頻率的變化范圍,再由抽油機的沖次就可得到頻率比,進而得到位移和載荷放大系數。根據游梁式抽油機懸點的運動規(guī)律,進行運動學和動力學分析;對碳纖維抽油桿組合桿柱采油系統(tǒng)縱向振動特性進行分析,建立碳纖維抽油桿柱組合動力學仿真模型。對桿柱系統(tǒng)的地面邊界條件進行分析,得出地面邊界條件的改變對泵沖程的變化規(guī)律,優(yōu)化地面邊界條件得到最大泵沖程時的最優(yōu)地面邊界條件。以游梁式抽油機為基礎,建立優(yōu)化模型確定目標函數和設計變量的約束條件,基于粒子群算法對游梁式抽油機進行綜合優(yōu)化。并根據實例,分析了優(yōu)化前后抽油機的泵行程和性能參數,得出優(yōu)化后的游梁式抽油機獲得更大的泵沖程,提高油井產量。
【關鍵詞】：碳纖維抽油桿 游梁式抽油機 優(yōu)化設計 仿真
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE933
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 論文研究的目的、意義和影響7
• 1.2 國內外現狀分析7-10
• 1.2.1 碳纖維抽油桿的發(fā)展現狀7-8
• 1.2.2 碳纖維抽油桿油田應用技術的發(fā)展現狀8-10
• 1.3 本文研究內容和創(chuàng)新點10-11
• 1.4 本文的來源及受助情況11-12
• 第二章 碳纖維抽油桿動力學分析理論基礎12-26
• 2.1 碳纖維抽油桿采油系統(tǒng)超行程機理分析12-19
• 2.1.1 柱塞超行程理論分析12-16
• 2.1.2 抽油桿柱固有頻率的計算方法16-19
• 2.2 常規(guī)抽油機的運動分析19-21
• 2.3 常規(guī)抽油機動力學分析21-23
• 2.3.1 抽油機懸點載荷分析21
• 2.3.2 抽油機懸點靜載荷分析21-22
• 2.3.3 抽油機懸點動載荷分析22-23
• 2.4 碳纖維抽油桿柱的動力學分析23-25
• 2.4.1 碳纖維抽油桿柱動力學模型的建立23-24
• 2.4.2 初始條件、收斂條件和邊界條件24-25
• 2.4.3 波動方程差分求解過程25
• 2.5 本章小結25-26
• 第三章 碳纖維抽油桿抽油機優(yōu)化設計方案26-36
• 3.1 碳纖維抽油桿的地面邊界條件對泵沖程的影響26-29
• 3.1.1 碳纖維抽油桿的超沖程運動規(guī)律分析26
• 3.1.2 改變桿柱地面邊界條件對泵沖程的影響26-29
• 3.2 對地面邊界條件進行優(yōu)化設計29-35
• 3.2.1 地面邊界條件模型的建立29
• 3.2.2 確定約束條件29-30
• 3.2.3 關于速度-位移曲線的擬合30-32
• 3.2.4 最大泵沖程對應于懸點最大速度發(fā)生的位置32-35
• 3.3 總結35-36
• 第四章 碳纖維抽油桿的抽油機的幾何參數綜合優(yōu)化36-56
• 4.1 機構綜合簡介36
• 4.2 四連桿機構桿長優(yōu)化設計36-39
• 4.2.1 設計變量的選取36-37
• 4.2.2 約束條件37-38
• 4.2.3 目標函數38-39
• 4.3 粒子群優(yōu)化算法的基本原理39-47
• 4.3.1 粒子群優(yōu)化算法的起源39-40
• 4.3.2 粒子群優(yōu)化算法的原理40-41
• 4.3.3 粒子群優(yōu)化算法的優(yōu)點41-42
• 4.3.4 粒子群優(yōu)化算法的兩種模式42-43
• 4.3.5 利用粒子群優(yōu)化算法進行設計計算43-47
• 4.4 優(yōu)化結果47-52
• 4.4.1 優(yōu)化的幾何參數47
• 4.4.2 優(yōu)化后的泵沖程47-52
• 4.5 新參數抽油機性能評價52-55
• 4.5.1 幾何參數對比分析52
• 4.5.2 運動參數對比分析52-54
• 4.5.3 動力性能參數對比分析54
• 4.5.4 泵沖程的對比分析54-55
• 4.6 本章小結55-56
• 第五章 總結與展望56-58
• 5.1 結論56
• 5.2 展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-62
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文62-63

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前8條

1 ;柔性碳纖維抽油桿[J];技術與市場;2010年05期

2 王宇紅;;碳纖維抽油桿在煤層氣排采中的應用[J];科技風;2011年14期

3 蔡s，

本文編號：406141