地面驱动螺杆泵抽油杆柱启动扭矩仿真分析

螺杆泵抽油杆柱启动扭矩模型是螺杆泵井提高工作效率、进行故障诊断的理论基础。通过对启动过程中螺杆泵抽油杆柱的受力分析,运用弹性力学理论,推导抽油杆柱变形微分方程,并建立螺杆泵抽油杆柱启动状态系统模型,该模型可仿真出螺杆泵抽油杆柱启动阶段扭矩变化情况,并且通过分析得知,改变抽油杆柱固有频率即改变抽油杆柱材料及处理方法可降低启动扭矩峰值,为解决断杆问题提供依据。     

油管抽油杆偏磨原因分析及治理对策研究

随着经济社会的持续快速发展,油田生产技术迎来了前所未有的重大发展机遇,如何采取有效方法与策略,切实提升油管抽油杆防偏磨效果,成为油田生产业内广泛关注的焦点课题之一。基于此,本文首先介绍了油管抽油杆偏磨研究现状,分析了油管抽油杆偏磨原因,并结合相关实践经验,分别从抽油杆柱受力分析等多个角度与方面,探讨了基于动压润滑原理的抽油杆防偏磨技术,阐述了个人对此的几点浅见,希望对油管抽油杆防偏磨实践有所裨益。     

水平井抽油杆柱力学模型的建立与分析

首先分析水平井筒里抽油杆柱的运动状态,考虑柱塞与悬点运动的不一致性,找出杆柱受力最大和最小的位置时刻,根据井筒中抽油杆柱的空间几何关系,考虑抽油杆的约束条件和井斜角、方位角的变化等边界条件后,建立抽油杆柱的力学模型,并对模型进行相关分析,对杆柱的优化设计和优化配套防偏磨的工艺具有一定的指导意义.     

不同参数对抽油杆柱动态仿真的影响分析

抽油杆柱是有杆抽油系统中最重要的设备之一,它是整个抽油机系统中上位机和下位机的动力传递设备,其性能好坏直接关系到抽油机的正常运转和油田的采油效率。由于抽油机经常处于恶劣的工作环境之下,因此抽油机的损坏率比较高,加之抽油杆柱的井下的工作环境比较复杂,抽油杆柱经常处于挤、压、拉、等复杂的受力状况,因此其损坏几率很高。首先为抽油杆柱的载荷模型选择合适的边界条件,并将该模型视为震动模型。通过matlab编程的方法,得出了不同参数下抽油杆柱震动位移随井下深度的变化图谱。从不同材料对抽油杆柱震动位移随深度变化的影响分析,可以为实际的生产与制造中抽油杆柱材料的选择提供理论依据和借鉴基础。从不同冲次对抽油杆柱震动位移的影响可以得出:在实际的生产中抽油机冲次的选择一般应为3-7次每个周期,过大或者过小都会影响抽油机的正常运行。总之仿真计算结果为抽油杆柱的改进和优化提供了一定的借鉴基础。     

定向井抽油杆柱防偏磨扶正环优化配置研究

在定向井中由于井眼弯曲,导致杆管自然接触,在运动过程中发生摩擦磨损,造成杆管偏磨现象。考虑井斜及方位角的影响,通过对抽油杆柱受力情况进行分析,建立了数学模型,推导出了简支梁失稳间距方程,应用MATLAB软件编程计算出了定向井中扶正环的合理安放位置。最后,根据大量试验井计算结果,总结出了一套符合现场实际操作的扶正环布置方案。在某油田计算了12口斜井数据并进行了现场应用,优化后发现,三段型井和五段型井安装扶正器的数量较之常规方法分别减少了19.60%和10.55%,目前这些油井均正常生产。     

直井扶正器安装位置、间距理论计算及应用

通过对抽油杆下冲程的受力分析,建立了相应的力学模型,确定了抽油杆中和点的位置,进一步推导出抽油杆在下冲程时的弯曲变形挠曲线方程,得出抽油杆中和点以下部分在受压状态下发生正弦弯曲的结论.根据增加压杆约束可以提高稳定性原理给出了抽油杆扶正器的最佳安装位置及安装间距的计算公式,并编制了相应的VB程序,计算不同参数下的扶正器安装位置和安装间距,为防偏磨设计提供理论依据.     

ZJZ型抽油杆减振器的研制

为了避免抽油杆断杆事故,减轻抽油杆柱的振动,研制了抽油杆减振器。该减振器包括储能器、机壳和密封装置3部分,其中储能器是其核心部件,它能吸收来自抽油杆柱的振荡波峰能量,使抽油杆受力及抽油机运行平稳,电机电流波动较小,具有节能、减振、保护电机和抽油泵等功能。现场应用表明,该减振器性能优良,使用方便,从根本上改善了抽油杆柱的受力,保护了抽油杆柱和抽油泵,减少了作业频次。     

抽油杆柱有限元模型及其仿真分析

抽油杆柱是有杆抽油设备的重要部件,它将抽油机的动力传递给井下抽油泵。抽油杆柱在工作过程中,受力复杂,条件恶劣。基于抽油杆柱的实际工作状态,分析了抽油杆柱的所受载荷,将细长的抽油杆柱离散成若干个质量、弹簧、阻尼单元,建立了抽油杆的有限元模型。同时通过运用牛顿运动定律,建立了抽油杆柱的振动微分方程,并结合多自由度simulink仿真原理,建立了抽油杆柱的数学仿真模型。利用此模型,通过改变仿真的参数,进行抽油杆柱动态特性的仿真分析,得到了结论：抽油杆柱在液柱重量加载的拉伸过程中没有发生振动。     

面向CFRP制孔毛刺抑制的钻头副刃改型方法

分析CFRP制孔时孔出口处纤维的受力情况,结合钻头切削刃的切削形式揭示了孔周毛刺产生的原因,并给出了孔周毛刺的评价方法;根据局部纤维受力的方向定义了制孔过程中的"正向"切削和"反向"切削,基于"反向"切削的概念进行了副切削刃的改型;依据制孔时的动态角度和毛刺厚度确定了改型后形成的反向切削刃的角度,并给出了反向切削刃的刃磨方法。最后,利用多种工艺参数进行了CFRP制孔实验,验证了改型钻头相对于未改型钻头对孔周毛刺去除的有效性。     

基于ANSYS的风机轮毂与主轴连接螺栓的强度分析

风力发电机在运行过程中,各部件间螺栓连接不仅要承受弯矩,还要承受转矩,受力情况十分复杂,采用一般力学计算的方法,无法准确计算出螺栓的受力情况。文中根据轮毂与主轴间的螺栓受力分析,通过在ANSYS15.0软件中采用APDL命令,对轮毂和主轴间螺栓连接进行详细建模,实现了螺栓的静强度分析,分析结果显示轮毂与主轴连接螺栓满足设计要求。