压裂用大功率五缸柱塞泵的研制

随着油田压裂工艺的发展,大功率的柱塞泵越来越成为压裂作业的发展趋势,为此,研制了SJ2500五缸柱塞泵。这种泵具有压力高、排量大、性能可靠、结构紧凑、操作灵活等特点,采用一种柱塞的性能参数(压力、排量)可覆盖目前所有固井、压裂用三缸柱塞泵在各种柱塞时的性能参数,是油田酸化压裂作业的理想设备。该泵于2006年7月在美国德克萨斯州井场工作,其噪声等级低于现场其它泵,经过354h的现场施工,整个泵运行状态良好,美国用户对泵的整个操作很满意。     

柱塞泵故障振动频谱模糊识别法

对柱塞泵故障模糊诊断基本原理进行了分析讨论,建立了基于动态信号处理理论的状态参量法确定泵组故障模糊诊断所需的隶属函数,在对泵组振动信号频谱图分析的基础上提取诊断特征,利用模糊模式识别方法判断设备正常与否。通过实例分析验证,说明模糊诊断技术在解决柱塞泵运行状态分类识别上是一个有利的工具。     

柱塞泵液缸自增强工艺研究

柱塞泵液缸作为主要承载部件,在超高压脉动循环压裂液的作用下极易发生疲劳破坏,自增强处理是提高液缸强度和疲劳性能的有效措施。以额定压力140 MPa的柱塞泵液缸为例进行理论分析,确定最佳自增强压力(370 MPa)和工艺方法,据此制定自增强试验的工艺方案,并针对多开口结构形式的液缸进行超高压自增强试验装置的设计,使得柱塞泵液缸自增强试验得以实现。解决了超高压试验设备的选型问题,重点是对超高压分级卸荷阀的选择,并完成多开口结构形式液缸本体超高压密封结构设计。     

基于ADAMS的三缸柱塞泵动力学仿真分析

对三缸柱塞泵建模后,使用机械系统动力学仿真分析软件(ADAMS)对模型进行动力学仿真分析,仿真结果经过后处理得到了各运动部件的扭矩、受力、位移、速度和加速度曲线。根据上述曲线能够对整个系统的运动平稳性和动力合理性进行评价和优化,起到虚拟样机的作用。此外,对三缸柱塞泵进行动力学有限元分析,对产品的设计、生产和优化具有重要作用。     

五柱塞泵

文章介绍了中国石油渤海装备中成机械制造公司往复式柱塞泵的研发过程、工作原理、产品结构、技术参数、性能特点、技术水平、相关用途等,并说明了五柱塞泵的知识产权、特色,以及室内试验与现场试验的情况。中成公司是五柱塞泵的定点生产厂家,其产品现在已经在国内各大油田广泛应用,并远销海外。     

静密封寿命的模糊综合评判方法

针对影响静密封寿命的许多因素具有复杂性、非确定性的特点,提出用二级模糊综合评判法对其寿命进行评估,建立了评估的数学模型和评估流程。在对静密封寿命的分析中,考虑到保留所有评判因素的影响,采用了乘、加型模糊算子,并用层次分析法确定其评价指标权重。计算结果表明,该方法能够解决静密封寿命评估中一些复杂因素的处理问题,具有一定的实际工程意义。     

五缸注水泵典型故障频谱分析技巧

为了减少注水泵故障和保障其安全平稳运行,使用DP1250便携式振动数据采集仪对五缸注水泵进行了监测诊断。介绍了五缸注水泵测点位置布置、测试参数的选择及常见故障特征频率的计算,详细阐述了电动机断轴、胶带轮偏斜、曲轴轴向窜动量大、轴瓦间隙偏大、电动机轴承损坏、泵轴承损坏、泵阀损坏等的频谱特征。6年来,按照制定的周期,定期监测五缸注水泵,使其故障得以及时发现,原因及时查明,为确保五缸注水泵的安全、平稳高效运行起到了重要作用。     

运用模糊综合评判方法定量研究断层封闭性

综合考虑影响断层封闭性的7种主要因素,运用模糊评判方法对夏口断裂带中部3条主要控油断层的封闭性进行了定量研究。综合评价结果与实际勘探相符,表明评判方法是可靠的,可为工区的油气勘探提供科学依据。     

压裂酸化选井模糊综合评判方法

影响压裂酸化选井的因素很多,而且因素本身具有一定的模糊性,它们之间关系复杂。传统的选井方法依据经验,具有一定的主观性、盲目性。借助现代数学手段——模糊数学和系统工程层次分析原理,考虑到影响选井选层因素的复杂性和不均衡性,将各因素按其在不同层次上对事物的影响程度分类,然后确定各因素最终的权重,形成一种压裂酸化选井选层的模糊综合评判方法。该方法计算结果正确,符合现场施工实际;计算简单、方便,具有一定的现场实用价值。     

基于复合指标的往复泵柱塞-缸套磨损故障诊断

分析了往复泵柱塞-缸套磨损振动诊断机理,研究了振动时域、频域特征。在传统的时域指标中,峰峰值、方差、峭度指标、裕度指标对磨损故障比较敏感,可作为诊断特征参数;新提出的高波幅值脉冲、特征频带幅值和特征频带幅值比率等3个指标进一步丰富了柱塞磨损的故障特征。用这些特征参数建立了故障诊断模型,实例表明,该模型能够正确地诊断出往复泵柱塞-缸套的磨损故障。     

共振解调和模糊识别技术在钻井泵轴承故障诊断中的应用

在钻井生产现场,由于工作条件恶劣及振源多,背景噪声强烈,因而用理论计算所得到的故障特征频率与实测信号经一般频谱分析后得到的响应信息缺乏一一对应关系.为了解决钻井泵轴承故障特征难以提取的问题,采用共振解调技术来提取深埋于正常振动信息中轴承的故障信息,在此基础上进行频谱分析.但由于实际轴承的几何尺寸有误差,再加上现场各种因素的干扰,使这样得到的频谱图上的频率值与计算所得故障特征频率值仍有出入.进一步采用模糊"择近原则"来识别各种故障特征频率,从而较好地实现了钻井用往复泵轴承的故障诊断.     

螺杆泵驱动装置故障智能诊断方法

螺杆泵地面驱动装置受力复杂,振源众多,常规的振动测试对于故障的定位与诊断精确度不高。为此,开展了智能诊断方法研究。通过测点选择,采集振动信号,建立故障模式库,对各类故障的综合值进行评定,能够诊断出螺杆泵驱动装置的常见故障,正确率达87%。以大庆油田杏2-2丙16井驱动装置为例,诊断出了电机轴承和驱动装置齿轮磨损的故障,表明该方法具有较高的实用性。     

抽油泵故障树及模糊综合评判组合分析研究

故障树分析可以描绘出系统失效和零部件失效的逻辑因果关系,能够给出抽油泵中影响可靠性的一些共性因素。对于实际运行的抽油泵系统,又有一些特殊的个性因素(不确定因素)影响其可靠性。作为研究不确定信息手段的模糊理论可以弥补故障树分析和评估中的不足。文中将故障树分析和模糊综合评判分析相结会,建立了组合分析法,并对抽油泵进行了可靠性分析。根据有关文献中给出的故障树分析结果,进行了实际分析计算。实际应用表明,将故障树及模糊综合评判用于抽油泵的可靠性分析及评价是可行的,其分析评判结果可作为制定提高抽油泵可靠性的依据。     

基于BP神经网络的螺杆泵井故障诊断方法

将神经网络原理应用于地面驱动螺杆泵采油系统的故障诊断,采用改进的BP神经网络,根据螺杆泵井的故障特点,通过理论研究,选取能够表征油井生产状态的状态变量作为神经网络的输入向量,归纳出常见的螺杆泵井故障形式作为目标输出。同时采集了大量现场数据,并进行分类整理,构成了网络的训练样本。通过对网络进行训练,获得具有一定泛化能力的网络。利用VB与Matlab编制的相应软件进行螺杆泵井的故障诊断,获得了正确的诊断结果,证明该方法具有一定的实用性。     

使用混合杆柱时抽油泵柱塞的超冲程

任何抽油杆柱在理论上都可能产生超冲程，只是大小不同而已。超冲程的存在，使泵柱塞的有效冲程增大，甚至会大于光杆冲程。首次提出了抽油泵柱塞相对超冲程和绝对超冲程的概念，这将有助于正确认识玻璃钢抽油杆的作用和玻璃钢抽油杆的推广使用。将抽油杆柱简化成上端受光杆的激振位移、下端带有集中质量的弹簧－质量力学模型，建立了抽油杆柱纵向振动的偏微分方程和边界条件，然后用固有函数法求解方程，得出了抽油泵柱塞超冲程的无穷级数解析计算式。     

潜油电泵机组振动检测与故障诊断系统

从硬件和软件2方面讨论了潜油电泵机组振动检测与故障诊断系统的设计与实现。该系统引入了模糊神经网络模型，集信号采集，处理，状态监测和故障诊断等功能于一体，具有运行稳定，操作简单等特点。经过在试验井上的调试运行，系统能够实现潜油电泵振动性能质量的准确，自动评价，具有良好的推广应用价值。     

基于支持向量机的潜油柱塞泵沉没度预测

潜油柱塞泵抽油系统可以及时、合理地调节直线电机的运行状态,使抽油机的抽汲能力与井下沉没度的变化相匹配,以达到可靠、稳产和节能的目的。针对潜油柱塞泵抽油系统沉没度时间序列非平稳、非线性的特点,提出基于支持向量机(SVM)的沉没度预测方法。对实测现场沉没度序列预处理和归一化,构成沉没度时间序列,并进行输入样本空间重构。用沉没度时间序列样本对SVM预测模型进行训练,选择测试样本对训练得到的预测模型进行测试,并将该方法与自回归滑动平均模型（ARMA）预测结果进行比较。最后,引入直线电机冲数信息作为预测模型的输入,形成改进的沉没度预测方法。对三种预测方法在相同的训练和测试条件下进行误差分析,证明改进的SVM方法具有更高的预测精度。研究结果可作为潜油柱塞泵在线监控系统控制直线电机运行状态的依据。     

压裂车柱塞泵曲轴箱窜入酸液原因及改进措施

700型压裂车的3PCF300型三缸单作用卧式柱塞泵存在酸液窜入曲轴箱的现象。为此，对柱塞泵柱塞和密封圈的结构进行了改造，即将密封圈的唇口V形张角由90。增至120，背部尖角形改为半圆形，安装时将由填充聚四氯乙烯和26型氟橡胶制成的密封圈交互排列；将原三位一体的柱塞改为整体柱塞，柱塞表面渗硼调质后再抛光。近2年的使用实践证明，经改造密封圈和柱塞的柱塞泵，未发生柱塞与泵头碰撞和酸液窜入曲轴箱的现象，且柱塞寿命由原来的3－4个月提高到10－12个月，密封圈寿命由500小时提高到1100小时。