钻井液直线振动筛参数的优化匹配

以激振力最小和抛指数最大为设计目标,解决了直线型振动筛设计时的参数匹配问题,重视直线振动筛的使用寿命,使激振力的最小的正体系数为2,同时也重视处理效果（系数为1）,设计直线振动筛时,对两个目标重视程度不同时,只需调整两系数即可,为设计直线振动筛提供了一种优化参数方法,并得出了符合国际CB／T11648－89的钻井液直线振动筛优化参数表格。     

平动椭圆钻井振动筛研究的新进展

在钻井振动筛的 4个发展阶段中 ,平动椭圆振动筛被称为第 4种运动轨迹的振动筛 ,兼具圆振动筛和直线振动筛的优点 ,其筛面固相运移速度比圆振动筛提高 15 % ,处理量比直线振动筛增大 2 0 %～ 30 %。为此 ,介绍了平动椭圆振动筛设计的基本理论———“力心”理论 ,对比分析了国内外几种最新研制的平动椭圆振动筛 ,其中 ,国产GW— 1型钻井振动筛工作参数匹配最佳 ,处理能力最大 ,GW—S1型钻井振动筛在同类振动筛中综合性能最佳。     

李萨如空间轨迹钻井液振动筛运动学特性分析

钻井液振动筛是石油钻井固控系统中的关键设备,为探索新的振动轨迹,提高振动筛的处理效率,提出了一种三激振电机李萨如空间轨迹钻井液振动筛。建立了振动筛空间运动微分方程,求出其稳态解。运用Simulink软件进行运动学仿真,研究振动筛各方向的运动学参数变化。研究结果表明:该振动筛能够实现稳定的运动,可产生空间内的李萨如运动轨迹;振动筛沿圆周激振电机的轴线方向为主运动方向,其位移、速度和加速度幅值远大于辅运动的幅值,其中主运动稳定位移约为辅运动的4倍,有利于振动筛上物料的迅速抛出和分层;辅运动使得筛分颗粒不再卡孔筛糊。研究结果为空间运动轨迹钻井液振动筛的设计分析及新的筛分方法研究打下了理论基础。     

GW—S1型自同步平动椭圆振动筛动力学

自同步平动椭圆振动筛具有处理能力大、工作噪声小、结构简单和维护保养方便等特点。介绍了一种工作噪声小于75dB,利用两具有不等质径积的激振电动机激振的GW—S1型自同步平动椭圆振动筛,建立了其动力学模型;根据Hamilton原理,导出了该型振动筛的自同步条件和稳定运转条件;讨论了影响振动筛同步性能和稳定性的因素,给出了要实现平动椭圆运动的条件。分析结果表明,在满足自同步条件和稳定运转条件时,振动筛能够同步稳定运转,且影响振动筛同步性能和稳定性的因素是一致的。设计时保证“力心”与参振质量的平均质心重合,就能实现振动筛的平动椭圆运动。     

钻井液振动筛动态特性研究

随着现代设计方法的广泛运用，对振动筛进行动态特性分析，用动态设计取代静态设计已成为现代振动筛设计发展的必然趋势。振动筛是由多个零件组成的复杂组合结构，仅对个别零部件进行分析，无法全面反映振动筛整体的性能，特别是在动态分析中，各零部件之间结合部的接触参数对动态性能的解析计算精度影响很大。文章采用用户自定义矩阵单元来处理筛箱结合部位的接触问题，在商品化软件Pro/Mechanica、ANSYS平台上建立了筛箱的有限元模型，并对其进行动态特性分析，获得了筛箱低阶固有频率与模态振型，找出了筛箱在额定载荷作用下各部位的动态应力分布规律。分析表明，筛箱结构设计合理，且在设计工况下，动态强度满足要求，为该筛的改进设计及后续筛箱动态强度的试验研究提供了必要的依据。     

同轴弹性耦合的四激振电机双层直线振动筛研制

为适应"振动筛+离心机"的二级固控技术的需要,设计了一种基于弹性耦合的四激振电机双层直线振动筛。通过对该振动筛的结构应力分析、模态分析、刚体动力学和刚柔耦合动力学分析,保证了所设计的振动筛强度和动态特性参数符合要求。样机的动态特性测试表明,同轴弹性耦合的两激振电机很好地实现了0°相位差附近的同步,振动筛的振动参数均衡稳定,完全达到了设计目标。现场工业试验表明,该振动筛能够在钻井过程中全程满足二级固控需求。     

变直线振动筛工作原理及仿真

分析了激振力不通过质心时直线筛的工作原理，提出了变直线振动筛的概念。利用该原理不需任何外加几何约束^[0]就可实现筛面复杂的变直线运动；对筛面运动参数进行了仿真分析。结论认为，适当地调整激振力和质心及筛面与质心的相对位置，可以设计出处理能力比普通直线筛更大的变直线振动筛。文章的结论可用于指导设计新型变直线振动筛和普通直线筛的改造。     

大型钻井变椭圆轨迹振动筛计算机仿真及设计因素影响规律研究

基于某型号变椭圆轨迹振动筛,分析了变椭圆轨迹振动筛的工作原理,编写了Matlab计算程序,对于原始设计参数进行了运动学仿真,包括运动轨迹、抛掷指数、椭圆长轴倾角等;进一步分析了相位差角、激振力、激振器安装位置等设计因素对运动轨迹参数的影响,重点分析了椭圆长轴倾角及抛掷指数的变化规律;对该振动筛提出了激振器合理选择及安装位置的建议,并进行了计算机仿真。结果表明,改进后的振动筛振动轨迹及运动参数更加符合设计要求。文章的研究方法及计算结果可对实际振动筛的设计提供一定借鉴和参考。     

自适应振动筛自学习机理研究

为更好地提高振动筛适应外界工况变化的能力,将自适应控制理论应用到振动筛动态性能参数的调整中。研究了振动筛的自学习、自适应过程,对参数估计、自适应控制器设计和自学习控制闭环进行监测。详述带有监测与协调级的自学习、自适应振动筛,全面提升振动筛性能,以推动一种新型振动筛的诞生。     

搅拌设备支架与基础

<正> 石油化工厂中,常用振动设备有:压缩机,搅拌机,离心机,振动筛等。设计人员对压缩机(往复或回转式)一般都能按《动力机器基础设计规范》进行设计。但对搅拌机,离心机,振动筛等动力设备的支架及基础,有些设计人员按习惯方法处理。如采用动力系数法设计(即将动力设备重乘以动力     

自同步平动椭圆振动筛的理论研究

对新研制的双激振电动机驱动平动椭圆振动筛做了理论研究 ,建立了自同步平动椭圆筛的力学模型 ;通过对该型筛的动力学分析 ,确定了平动椭圆筛力心 ,并用解析法证明了力心的唯一性。该型筛的电动机位置和其内部结构完全不同于美国BEM振动筛 ,它通过调节上、下偏心块的夹角 ,可实现力心与筛箱质心的重合 ,从而也形成平动椭圆振动轨迹。与GW - 1型和BEM型平动椭圆振动筛相比 ,该型筛节省占地面积 ,噪声小 ,运转平稳 ,钻井液处理量大大增加     

双电机激振自同步平动椭圆钻井筛动力学分析

自同步平动椭圆钻井筛具有筛堵现象轻微、处理量大、结构简单、维护保养方便等特点,它是继强迫同步平动椭圆筛和自同步直线振动筛之后的钻井振动筛的又一主流筛型。对双电机激振自同步钻井筛做了理论研究,给出了自同步条件,确定了平动椭圆筛力心,并用解析法证明了力心的唯一性。建立了自同步平动椭圆筛的力学模型,通过动力学分析,得出了筛箱轨迹方程,并用MATLAB软件对其轨迹进行了仿真分析。     

新型平衡椭圆运动钻井液振动筛的研制

通过分析目前国内钻井液振动筛制造水平和应用现状，设计了一种新型平衡椭圆运动钻井液振动筛，该振动筛采用双层双联模式．并应用了新型平衡椭圆激振系统、变频电机、新型泥浆搭接口等先进部件。现场试验表明，该筛具有设计新颖、椭圆精度高、操作方便、处理量大、工作可靠、筛网寿命长、噪声低等优点，与同规格的直线振动筛相比处理量可提高30％以上，而且符合钻井液振动筛组合配套原则，可明显改善固控质量，提高钻井工程的整体效益。     

S250—2平动椭圆振动筛的研制与开发

S2 5 0— 2平动椭圆振动筛结构的新颖之处在于将两个振动器对称倾斜放置于筛箱出口的上部。 2台电动机以V形对称倾斜放置在筛箱上方 ,调节偏心块的相位角 ,形成平动椭圆振动轨迹 ;将电动机平行放置可产生直线运动轨迹。通过转换振动轨迹 ,可以满足振动筛在不同工况下使用。该型筛筛面垂直加速度 6 4m/s2 ,振动轨迹椭圆度 1∶3,水平速度 0 36m/s ,振幅 (双 )6 4mm ,筛箱横向偏摆 0 0 3mm ,噪声 80dB ,均符合标准值要求。该筛具有良好的适应性 ,对易碎、粘泥地层优势突出 ,其处理量比直线筛大 2 0 % ,钻井液飞溅小 ,能有效地清除钻井液中的有害固相。     

振动筛

钻井液振动筛作为最关键的第一级钻井液净化设备,其优劣决定着整套固控设备的处理效果。介绍了平动椭圆振动筛、直线振动筛、双轨迹振动筛的原理、结构及技术参数,其中,S250-2平动椭圆振动筛巧妙应用了"力心理论",利用两个成角度的振动电机在筛箱上方同步反向旋转,形成平动椭圆运动轨迹,提高了净化效率;S250-5双轨迹振动筛由两个电机组成,用以实现两种轨迹的转换,结构更简单、可靠性更高。该系列振动筛综合性能良好,应用中减少了钻井液损失,提高了钻井时效,缩短了钻井周期,可广泛推广。     

ZS6B型直线振动筛动力学性能描述

ZS6B型线性振动筛采用双电机反向自同步旋转作为激震源，实现筛箱振型为线性振动。根据该振动筛的工作原理，得出了筛箱运动位移、速度和加速度等运动方程。文章还分析了该振动筛动力学性能。重点讨论了筛箱振幅与其他参数之间的相互影响关系．为设计、使用和制造振动筛奠定了基础。     

GW—1双轴平动椭圆钻井液振动筛的研制

研制的GW— 1钻井液振动筛由筛箱、筛箱倾角调节机构、筛底座、激振器、支架、电器系统和钻井液进入系统组成。该筛应用平动椭圆振动理论 ,在先进的Pre软件上完成设计。结构设计中参照国外先进振动筛的有关结构 ,便于与国际接轨。全面的动态特性检测、应力检测及现场工业性试验表明 ,GW— 1钻井液振动筛单筛处理量达到 5 0L/s ,使钻井液中含砂量降低2 0 %～ 30 % ,使用细目筛网达到 12 0目 ,筛分效果好 ,运转平稳可靠 ,可满足不同钻井工艺的要求 ,具有很好的推广应用前景。     

单轴椭圆型振动筛动力特性的理论分析

单轴椭圆型振动筛是一种结构简单和使用维修方便的钻井液固控设备。常规的单轴椭圆型振动筛具有完全对称的结构，工作状况常常不能令人满意。从理论上对非对称单轴椭圆型振动筛进行了探讨，给出了非对称单轴椭圆型振动筛筛面上各点的运动轨迹、速度及加速度，并对固相颗粒在筛面上的运移机理作了分析。指出尽管非对称单轴椭圆型振动筛更有利于钻屑的排出，运动更趋合理，但在进行结构设计时，激振中心的偏离位置不能超过极限状态，否则会导致钻屑后退。     

旋转滚筒振动筛的研制

旋转滚筒振动筛集滚动、振动及筛转等运动于一体，筒式筛网由具有一定几何形状的特制不锈钢细筛网组成，从而提高了除砂效果。现文介绍 其结果、原理与现场试验情况，该旋转滚筒振动筛已获得国家专利（ZL93208282．3）。