MXA-300／3．5采煤机牵引部液压系统的改进

我公司综采工作面的主力设备MXA-300／3．5型采煤机在使用过程中牵引部频繁出现故障而无法正常运行。其故障表现为：牵引速度下降、高温不退、密封件破坏，最终导致主轴泵经常损坏。若换1台主泵需投入1万余元，加上使用期间油耗太大，误时洪工，造成综采工作面产量和效益明显下降。为此，我们必须对牵引部补油系统进行改造，使采煤机能正常运转。     

基于ARM的发动机远程监控终端系统设计与实现

为实现对发动机实际运行工况的远程监控功能,设计一套基于STM32F103CBT6微处理器的发动机远程监控终端系统是开发的关键。此系统中,STM32通过SAE J1939协议解析获得发动机的各项参数,经由GTM900-C发送到远程数据中心,实现远程监控终端的无线传输功能;同时,STM32与GPS25LP通讯,将获得的经纬度数据通过GTM900-C完成回传,实现对产品的自动定位。经过测试,此系统可满足整机厂的要求,与市场上的同类产品相比,在性价比方面有一定优势,具有一定的实用价值。     

井下双级串联式水力旋流器数值模拟与实验

利用Euler-Euler法与大涡模拟相结合对井下双级串联式水力旋流器的分流特性和分离特性进行研究,并与实际实验结果相对比。结果表明：入口流量由20 m³/d增加到60 m³/d时,总分流比的范围逐渐变大,且第一、二级水力旋流器的溢流口流量之比与总分流比的变化关系是函数关系;在一定范围内,底流含油质量浓度随着入口流量的增大先减小后增大,随着总分流比的增大先减小后增大;入口流量为25~50 m³/d且总分流比为0.28~0.75时,底流含油质量分数不大于200×10^-6;数值模拟预报的分流特性与实验结果一致,预报的分离特性与实验结果存在一定差异。该模拟解决了文献[23]提出的监测模型难以用于配带双级串联式水力旋流器井下油水分离系统工况诊断的问题,并给出了井下工况调节时总分流比的推荐范围,从而可以为现场应用提供一定指导。     

轴向力平衡式螺杆泵井下油水分离系统设计

鉴于目前井下油水分离技术尚存不足,将井下油水分离技术与地面驱动螺杆泵采油技术相结合,设计出一套轴向力平衡式螺杆泵井下油水分离系统。介绍了系统的总体结构及工作原理,提出了轴向力平衡式螺杆泵的设计方法,给出了螺杆泵基本参数及油水分离装置结构参数的确定方法。以某油区的生产数据为例,对系统主要装置结构参数和工作参数进行了分析与计算。试制的油水分离装置室内试验结果表明,样机能够满足井下油水分离性能要求。     

井下油水分离器的模块化设计及性能试验

目前对油水分离器的研究主要集中在水力旋流器方面,没有涉及井下模块设计方法及性能测试等方面。为此,针对采上注下型井下油水分离系统,介绍了井下油水分离器模块化设计方法,指出井下油水分离器的设计首先要考虑井下管柱结构和井下工艺流程,在此基础上研究油水分离器模块的外部接口方案和内部引流方案,然后针对水力旋流器进行模块化设计。同时制造了模块样机1套,通过现场地面性能试验验证装置的分离性能。试验结果表明,处理流量固定时,随着分流比的增大,分离效率先变小后增大,在设计指标要求的范围内,油水分离器满足井场作业要求。     

考虑残余应力的套管整形修复尺寸界限研究

变形套管经冲击整形后套管内存在残余应力,为了真实模拟套管冲击整形过程,探讨套管整形修复尺寸界限,采用ANSYS软件建立了变形套管冲击整形非线性接触三维有限元模型。以P110钢级、壁厚12.65 mm的177.8 mm(7 in)套管为例,分别对不考虑套管残余应力和考虑套管残余应力2种情况进行研究。研究结果表明,考虑残余应力的套管整形修复尺寸界限比不考虑套管残余应力的套管整形修复尺寸界限减小了4 mm,且考虑残余应力的套管整形修复尺寸界限与试验结果更接近。该研究结果为套管整形修复技术提供了理论参考,对于现场套管整形修复作业有一定的理论指导意义。     

基于附壁效应的水力振动工具研制

针对现有水力振动工具存在工作压降大、耐腐蚀和耐高温性能差、寿命短、成本高等问题,根据附壁效应和旋流器的工作原理,设计了一种新型水力振动工具。该工具利用特殊流道和钻井液循环产生周期性振动,结构简单、无活动部件、工作压降小。文中利用流体动力学软件模拟研究了该工具的工作特性及影响因素,结果表明:随着入口流量的增大,进出口压降幅值、平均压降以及振动频率均逐渐增大;随着钻井液密度的增大,进出口压降幅值和平均压降逐渐增大。采用响应曲面法建立了进出口平均压降数学模型,室内实验验证了该数学模型的可靠性。工具适用排量为20～35 L/s,冲击力大于30 kN,振动频率大于10 Hz。现场试验表明,基于附壁效应的水力振动工具可减少钻井定向过程中的托压现象,提高钻井效率。     

关于用VB模拟PID算法的研究

在自动控制领域里,PID算法对于工业控制有着比较重要的作用。它可以对被控制对象进行实时的检测,通过反馈能够迅速的调整输入量,从而达到最佳的控制效果。主要研究的就是在VB环境下绘制模拟的PID数据的曲线。     

井下双级串联式水力旋流器的结构参数优化

基于正交试验设计,以底流含油质量浓度低为优化目标,将欧拉-欧拉法与大涡模拟(LES)相结合,优化其主要结构参数并与试验结果进行对比。结果表明,总分流比为0.3,0.4,0.5,0.6时,数值模拟预测的优化后底流含油质量浓度较优化前分别平均减小14.4%,13.1%,15.1%,15.7%,与试验结果(13.6%,11.6%,13.8%,13.0%)相比,误差均小于5%;总分流比为0.3—0.6时,随着入口流量的增大,底流含油质量浓度先减小后增大;入口流量为75—215 m3/d时,随着总分流比的增大,底流含油质量浓度先减小后增大。入口流量为118—183 m3/d且总分流比为0.3—0.7时,优化后的双级串联式水力旋流器的底流含油质量浓度不大于200 mg/L。试验验证了数值模拟的可靠性。     

井下油水分离机组运行工况诊断数学模型研究

针对单螺杆泵水力旋流型井下油水分离系统,通过研究分析单螺杆泵子系统、水力旋流器子系统、井筒管路子系统、生产层子系统、注水层子系统各自的工作特性和水力学特性,建立了各子系统的数学模型,再基于整个系统的压力、流量等协调关系,建立一套通过井口生产数据、生产层资料以及注水层注水指示曲线来诊断井下机组运行工况的数学模型。用该数学模型对某油区浅1-12井进行分析计算,计算结果表明,该模型合理,能够有效地诊断井下机组的运行工况。