含渗碳层和铜合金牙轮钻头轴承的面接触分析

应用ANSYS的参数化设计语言APDL, 研究了牙轮钻头滑动轴承表面渗碳层和镶嵌的铜合金对轴承强度的影响。首先建立了牙轮钻头滑动轴承三维接触有限元模型, 然后利用网格划分技术分别对其表面渗碳层、镶嵌的铜合金和钻头本体进行网格划分和单元属性定义, 最后施加边界条件进行接触有限元分析求解。结果表明, 轴承接触应力峰值和Mises应力峰值位于铜合金和渗碳层结合部位。这一现象与实际使用的牙轮钻头滑动轴承失效的部位相吻合, 说明接触有限元分析的结果是正确可靠的。     

基于FLUENT的抽油机用滑动轴承数值模拟

针对抽油机用滑动轴承压力油流动的复杂性,运用计算流体动力学软件FLUENT对滑动轴承在不同压强入口、不同偏心率情况下的压力场分布进行研究,得到了滑动轴承内流场的压力分布图,并进一步分析了承载力与偏心率、入口压强的关系,为抽油机滑动轴承的设计提供了理论依据。     

双驴头抽油机游梁结构的优化

在CYJS10-5-48HB型抽油机的使用过程中,发现游梁体尾部销轴孔连接部位出现裂纹和断裂,为此采用UG软件建立双驴头抽油机的三维模型,对游梁部分进行网格划分,分析抽油机在运动过程中游梁的受力情况。借助有限元网格化分析发现,抽油机在运行过程中,销轴孔连接处的应力较大,最大值为75.62 MPa。对应力较大的销轴孔连接处加厚5 mm,并对其结构进行优化,优化后抽油机结构的最大应力为70.1 2 MPa,较优化前有所改善。     

LZCB长冲程链条抽油机设计

针对长冲程抽油机存在换向机构故障率高 ,平衡机构复杂及现场维修困难等问题 ,设计了新型LZCB长冲程链条抽油机 ,该抽油机采用对称布置的带滑动轴承的换向机构 ,有效地解决了链条的侧弯力矩问题 ,在回程过程中增加了表面喷涂处理的导向托架 ;特殊链节采用了双向加大宽度的带滑动轴承的导轮 ,使导向机械更加可靠 ;设计了通过 2个导向链轮连接的重力平衡机构 ,实现了精确平衡。LZCB长冲程链条抽油机具有运行平稳 ,换向机构简单 ,重力平衡调整方便 ,故障率低 ,维护方便等特点 ,达到了设计和现场使用的要求。     

三牙轮钻头滑动轴承副接触有限元分析

采用ANSYS分析软件的参数化设计语言APDL,利用接触问题的有限元法,对三牙轮钻头牙轮和牙爪间的间隙进行了分析和研究。首先建立了三牙轮钻头滑动轴承三维模型,然后利用网格划分技术对牙轮和牙爪进行网格划分和单元属性定义,最后施加边界条件进行接触有限元分析求解。通过调整间隙,得出不同间隙的轴承接触Mises应力峰值。经过分析比较,推荐轴承Mises应力峰值较小的尺寸间隙,用以指导生产。     

海洋平台液压抽油机机架的有限元建模与分析

针对电潜泵在海上稠油开采中效益低的问题,提出了一种新型海洋平台液压抽油机的整体设计方案。运用ANSYS对所设计的海洋平台液压抽油机的机架进行了建模与分析,采用自底向上的建模方法建立抽油机机架的实体模型,进行网格划分得到机架的有限元模型,分析了抽油机机架在不同地基和不同风载情况下的受力情况。通过ANSYS求解分析得出:在弹性地基情况下,上机架顶部的变形较大,更接近于实际工况;在不同风载情况下,最大应力均发生在上机架顶部,均能满足安全要求;有侧向风载时,上机架顶部的变形量最大,应根据常见的风向安装抽油机,尽量使抽油机承受正向风载,以减小风载对抽油机机架的影响。该设计方案为海洋平台液压抽油机机架的优化设计奠定了理论基础。     

非结构化网格有限元弹性波数值模拟

使用时域有限元法进行复杂地质构造下的弹性波数值模拟时,采用非结构化网格比结构化网格能更灵活地适应对复杂几何区域的空间离散。根据弹性波动力学模拟中的空间数值频散条件和显式时间更新稳定条件,本文对有限元网格的划分进行了专门优化,使网格单元尺寸随模拟区域的介质速度变化而变化。对双层介质模型的计算证明有限元网格尺寸随速度值变化能够同时保证计算效率和计算精度,对复杂构造模型的计算表明非结构化网格下的有限元方法能够适应复杂地质构造的地震波模拟。     

烟气轮机内部流场的模拟计算

应用英国ATE软件公司的CFX TASCFLOW软件对烟气轮机内部流场进行了数值模拟计算。采用机型为大庆炼化分公司YL 15 0 0 0A型烟气轮机 ,首先利用TURBOGRID模块对烟气轮机流道进行网格划分 ,然后利用TASCFLOW软件进行数值模拟和计算数据处理     

基于L-M算法的微地震定位方法

由于可引入复杂速度模型,基于振幅叠加网格搜索类定位方法大大提高了微地震定位的可信度。为保证定位精度,常规振幅叠加网格搜索定位方法需对目标区域进行较细网格划分,导致计算效率较低,无法满足压裂实时监测的要求。本文以振幅叠加网格搜索方法为基础,首先对目标区域进行粗网格剖分,然后在能量叠加较高的局部区域采用Levenberg-Marquardt（L-M）反演算法逐次迭代寻找能量叠加最大值点。该方案能够在保证定位精度的情况下大幅提高计算效率,模型试算及实际资料处理证明了方法的有效性。     

大规模变网格三维地震正演MPI并行策略与实现

三维波动方程数值模拟是复杂储层波场特征分析和地震响应识别模式建立的重要手段。针对大规模三维模型正演模拟面临的内存消耗巨大、计算耗时长的问题,使用MPI并行技术将模型切割计算,同时为了对局部复杂区域进行精细模拟,引入变网格算法对速度场进行局部加密,从空间上有效提高模拟精度;设计了适用于三维变网格算法的MPI并行子区域划分策略,降低了计算网格点数和内存需求。模型试算表明基于MPI并行变网格方法进行大规模三维正演数值模拟减少了内存消耗、提高了计算效率。     

PEBI网格划分方法研究

PEBI（perpendicular bisection）网格是数值试井中被广泛采用的网格。PEBI网格划分的难点是如何在边界、断层及井间存在相互干扰下得到高质量的网格。为此,将油藏区域划分为若干个子区域,通过点、线等模块得到各子区域,对每个子区域生成网格点,就可以得到整个油藏区域的网格点。对所得到的网格点作Delaunay剖分,继而生成Voronoi图。本算法可以对存在复杂边界、复杂断层、复杂的井间干扰、复杂的井与断层间干扰的情况生成正确的PEBI网格。     

基于 Algor 有限元软件的杆管偏磨研究

运用Algor有限元软件对抽油杆柱和油管进行实体建模和网格划分,以抽油杆柱力学规律和运动模型为基础,建立了抽油杆柱仿真运动模型,以抽油机悬点运动规律、抽油杆柱下端（泵柱塞）受力和杆柱沿程重力分布为约束条件,计算分析了在一个抽汲周期内不同时刻抽油杆柱沿程径向位移分布规律、最大径向位移和中性点分布特征,对比分析了扶正器安装前后抽油杆柱径向位移的变化,为防偏磨扶正器安装设计提供理论依据;以油井的现场偏磨情况与理论仿真结果进行对比分析,验证了仿真结果的正确性。     

非均匀节点网格TI介质反射波射线追踪研究

地下介质不仅具有各向异性性质,还存在一定程度的复杂地质构造。运用均匀节点网格射线追踪方法计算旅行时要求网格单元的划分非常小以达到较高的旅行时精度,这种做法会产生大量的网格单元从而降低计算效率。基于均匀节点网格算法,研究了非均匀节点网格TI介质反射波射线追踪方法,采用较大的网格单元,通过在网格单元的每条边增加次一级节点来提高旅行时计算的精度与效率。首先讨论了qP,qSV和qSH波的群速度计算方法,然后给出了非均匀节点网格TI介质反射波射线追踪算法,最后分别求取了3种不同对称轴倾角的TI介质起伏地层模型qP,qSV和qSH反射波的射线路径和旅行时。结果表明:1非均匀节点网格射线追踪算法能够适用于复杂TI介质模型;2相同模型中不同波模式具有不同的反射路径和旅行时;3相同波模式在不同对称轴倾角模型中也具有不同的反射路径和旅行时。     

游梁式抽油机模块化设计及仿真

论述了游梁式抽油机模块化设计的基本思路 ,模块划分的方法 ,模块组合的程序 ,给出了游梁式抽油机模块划分的分类层次 ,并介绍了利用ADAMS软件对游梁式抽油机进行仿真和优化设计的基本方法。     

双驴头抽油机后驴头型面设计的数值分析方法

后驴头的型面对双驴头抽油机的性能有很大的影响,须进行优化设计才能实现精确平衡,达到节能降耗的目的。针对后驴头型面为阿基米德螺线的双驴头抽油机设计模型中复杂的超越方程解析求解的困难,结合MATLAB的函数,编制相应的M文件,给出一种数值分析方法,进行一阶导数和二阶导数的运算,从而进行抽油机运动分析和动力分析,完成优化设计。该数值分析方法简单易行,以差分代替微分运算,为双驴头抽油机的性能分析提供了数值分析手段。运算精度足以满足工程设计的要求。     

抽油机井综合防偏磨技术

通过沈阳油田三口井现场使用抗磨副发现,抗磨副能够起到抗磨抗弯作用,对其邻近的1-2根杆有保护作用;抗磨副流道8.33cm2,比ф25杆接箍流道6.5cm2要大,从静64-26井恢复生产以来有一次正常生产达两个月,表明抗磨副的流道没有影响正常生产,而且未增加抽油机运行负荷。     

一阶弹性波方程的变网格高阶有限差分数值模拟

 使用可变网格的有限差分法进行地震模拟有许多独特的优点，主要表现为对地质模型的离散化更为合理，在低速带和复杂构造区域，可将局部网格划分得相对精细些，不仅提高了模拟精度，消除了因采样不足导致的频散现象，而且可以减少计算机内存需求，保持模型计算的灵活性。本文提出一种新的基于高阶交错网格技术的弹性波数值模拟方法，通过改变网格的空间步长实现了局部网格加密技术，弥补了常规网格的缺陷和不足。试算结果表明，本文提出的算法稳定性较好，且能够提高模拟精度，减少计算时间，提高计算效率。     

先进制造技术在抽油机行业的应用

作者通过剖析抽油机行业特点,依据先进制造技术理论给出了抽油机行业应用先进制造技术的划分方法,以及在当前国情下抽油机企业优先发展先进制造技术的重点和方法。     

游梁式抽油机与驱动电机的耦合模型

为了解决游梁式抽油机与驱动电机的合理匹配问题,分析了游梁式抽油机的运动、动力特性和驱动电机的工作特性,建立了完整的游梁式抽油机与驱动电机的耦合模型,提出了采用循环迭代的方法求解抽油机与驱动电机之间的高度耦合问题。利用仿真软件得到抽油机与驱动电机匹配的动态变化规律,通过实测数据和仿真结果的对比分析,验证了抽油机与驱动电机的耦合模型及其求解方法的准确性和实用性。抽油机与驱动电机的耦合模型为抽油机与驱动电机合理匹配原则的提出奠定了理论基础。     

基于设计结构矩阵的抽油机模块规划方法

为解决抽油机模块化设计中模块划分准则不一致、模块化程度不同等问题,将设计结构矩阵应用于抽油机模块规划当中。以游梁式抽油机为例,采用设计结构矩阵方法将其进行模块划分,其中动力系统、主机构系统、支撑系统和附件为4个虚拟节点,下分15个模块。对基于设计结构矩阵方法的模块规划过程中设计结构矩阵的建立、撕裂、聚类等问题进行了讨论,且对聚类后的模块化效果进行了分析和探讨。该技术为抽油机模块的规划提供了理论支持与量化方法,也可推广至其他油田装备的设计、制造过程中。