潜油螺杆泵采油系统数字化设计平台的开发研究

阐述了数字化设计技术的内涵和重要性,分析了潜油螺杆泵采油系统研发中存在的问题,应用数字化设计技术建立了具有设计、分析和数据管理功能的潜油螺杆泵采油系统数字化设计开发平台.介绍了潜油螺杆泵采油系统数字化设计开发平台的基本构成和特点.     

ESPCP电动潜油螺杆泵设计研究

电动潜油螺杆泵结合了潜油电机和螺杆泵特点,克服了地面驱动螺杆泵抽油杆偏磨、脱杆且不适应于斜井和定向井的弊端,同时又发挥了螺杆泵对高稠油、高含气、高含砂井较强适应性的特点.通过分析ESPCP电动潜油螺杆泵的性能特点,详细阐述了配套设计方案,简要分析了螺杆泵轴向力和扭矩的计算方法,以及低速六极电机的研制情况,重点介绍了减速器的设计,最后通过型式试验并分析试验数据得出了结论.     

2Z-V型电动潜油螺杆泵采油系统用行星减速器优化设计

电动潜油螺杆泵采油系统(ESPCPS)的设计关键是要解决螺杆泵低转速、高扭矩的动力输入要求,研究实验结果发现机械减速器是整个机组系统的难点所在。根据胜利油田某油井工况对电动潜油螺杆泵采油系统用减速器的设计要求,采用2Z-V型少齿差行星齿轮传动进行优化设计。根据所建立的数学模型,选用可靠性高、搜索速度较快的分层网络法进行寻优,性能参数良好、优化效果明显。首次提出了潜油螺杆泵减速器综合性能系数R,解决了不同机组、不同工况下、不同结构潜油螺杆泵减速器的性能比较问题。     

井下直驱螺杆泵潜油伺服系统的设计

潜油螺杆泵采油系统中通常采用减速器减速,并应用变频技术实现开环控制,系统调速性能较差,效率较低,电能损耗大。针对此问题,提出将具有低速大转矩和调速范围宽等特性的交流伺服技术应用于潜油螺杆泵采油系统,分别设计了永磁同步潜油电机以及能适应井下恶劣环境的磁电式编码器与伺服控制器,并在控制程序中加入压力环,通过调整电机转速使系统工作特性与油井产能相匹配。系统井下试验表明该系统在井下工作良好,从而验证了可行性。     

数字化技术在螺杆泵设计中的应用

数字化设计技术在螺杆泵设计中的应用属于开创性的技术实践,其"面向设计、面向工程"的先进思想将改变现有螺杆泵设计的工作模式,大幅度提升螺杆泵设计效率和设计质量,缩短产品的设计开发周期,降低成本。本文对国内外潜油螺杆泵数字化技术及应用情况作了介绍,并着重探讨了数字化设计技术在螺杆泵设计中的应用。     

潜油螺杆泵采油系统轴向力计算及轴承强度分析

潜油螺杆泵采油系统中轴向承载能力决定其排量、机组下潜深度、寿命等关键技术指标。根据潜油螺杆泵采油系统中轴向压力的计算方法计算出轴向载荷,对联轴装置中影响轴向承载能力的关键零部件——推力轴承进行了有限元分析。分析结果表明:总体应力分布比较均匀,但是偏向一侧,这与实际情况中,单向推力轴承承受偏心轴向载荷时的载荷分布是完全一致的。     

封面说明

天津市工业泵厂是中国机械工业委员会重点企业之一,以高质量生产单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵、船用离心泵、自吸式加油车泵和潜油电泵等六大类产品。螺杆泵输送液体粘度范围较大,无脉冲、工作平稳、压力较高、噪音低、具有自吸能力。     

潜油螺杆泵采油系统数值优化方法研究

大系统优化方法是指大规模的线性和非线性规划理论和算法,大系统优化是从系统的全局出发进行建模,在满足所要求的条件下,对各子系统进行协调,最终达到工程系统的全局优化。潜油螺杆泵采油系统与其他人工举升技术相比具有一系列不可比拟的优点。该技术适用于稠油井、高含砂井、高烃链油井的石油开采;潜油螺杆泵是一种新型的无杆采油设备。所以杆管偏磨所导致的断杆和管漏故障可以避免,抽油杆形变产生的能耗可以消除。本文简述大系统的概念、特征、大系统优化的特征以及大系统优化在螺杆泵采油系统中的应用。     

大庆油田力神泵业有限公司

<正>一、发展现状大庆油田力神泵业有限公司成立于1981年,是研发、制造、营销潜油电泵和螺杆泵等石油泵类产品的专业公司,是黑龙江省高新技术企业。该公司先后取得了独立进出口权证书、采用国际标准产品标志证书、ISO9001质量管理体系认证、IS014001环境管理体系认证、HSE管理体系认证等。目前,该公司已建成了大庆和江苏太仓两个生产基地,具备年制造潜油电泵4000套、螺杆泵2000台的能力。     

基于ANN的ESPCP系统转子转速调控技术研究

分析了潜油螺杆泵采油系统转速的主要影响因素.计算出螺杆泵理论排量并采集其输入端的压力、温度和井口压力、流量作为原始输入,通过二级神经网络,确定螺杆泵转速与其主要影响因素之间的非线性映射关系.基于ANN的转子转速在线调控系统不仅有效地减少衬套的磨损,增加螺杆泵使用寿命,而且能够获得稳定且较高的工作效率,提高了控制的灵活性和准确性.     

NGW型潜油行星减速器可靠性优化设计

潜油行星减速器是潜油螺杆泵采油系统中的重要传动部件，它要在高温、高压的工况下长时间连续稳定作业，基于常规机械设计，利用可靠性理论和计算机优化方法，建立潜油专用行星减速器可靠性优化的数学模型，通过Matlab软件的优化算法寻求最优设计参数，实现了进一步缩小减速器直径、增大日产油量和加长泵检周期的目的，从总体上提高了原油开采的经济效益。     

基于TRIZ理论的并行潜油螺杆泵的创新设计

对TRIZ理论（即技术创新理论）的主要工具及方法进行了分析和研究,并将其应用到螺杆泵的设计中。通过对目前电动潜油螺杆泵,特别是对其关键部件之一的联轴节存在的冲突的分析,运用TRIZ理论中的冲突矩阵,选择合适的推荐发明原理,解决了存在的部分矛盾。     

YQY143四极电机的研制与应用

随着能源日益紧缺,各大石油公司越来越重视高粘度、高含蜡及含砂油藏的开发,电潜螺杆泵也得到了更加广泛的应用。由于电潜螺杆泵在制造和使用过程中存在各种局限性,如减速器减速比过大,生产成本高,机组制造及配套难度大等。四极潜油电机的研发,能够有效解决这些问题,使电潜螺杆泵整体机组的适用范围及运行寿命显著提升,应用前景较为广泛。     

基于改进BP神经网络的螺杆泵转速预置模型研究

在螺杆泵的采油过程中,因受到多方面因素的影响,而不能对转子的转速进行准确、实时的调整,为了解决这一问题,提出了一种基于改进BP神经网络的螺杆泵转速预置模型。首先,利用基于L-M算法的BP神经网络方法,预测了螺杆泵当前条件下的最优转速;然后,将所预测的螺杆泵最优转速传递给转速调整模块;最后,通过PID控制调节电机转速,构成了转速预置模型,该模型可以根据实时测得的原油温度、原油黏度、泵端压差、容积效率等数据来预置该条件下螺杆泵的最优转速。仿真实验结果表明:该模型对螺杆泵各工况下的最优转速预测平均相对误差为0.96%。研究结果表明:该模型对螺杆泵转速实时预置具有较好的效果,可为潜油螺杆泵采油系统中转速的实时调整打下基础,有利于提高螺杆泵的使用效率和经济使用寿命。     

转轴扭曲及单元组合对潜油螺杆泵直驱永磁电机转矩脉动的影响研究

针对潜油螺杆泵直驱永磁电机负载运行时,其细长轴发生的扭曲形变及单元组合式结构带来的转矩脉动问题,利用有限元仿真分析,对该潜油电机负载运行时转轴扭曲角度进行了准确计算,详细分析并验证了该潜油电机转轴扭曲角度与转矩脉动之间的关系,研究了单元组合式的特殊结构对该潜油电机转矩脉动的影响,通过理论分析了其影响程度,找到了削弱单元组合式结构带来的转矩脉动的方法,并通过研制样机及样机实验,检验了此种削弱方法的有效性。研究结果表明:该潜油电机转轴扭转角度较小,对电机转矩脉动的影响很小;单元组合式的结构对该潜油电机的转矩脉动影响较大,通过改变相邻单元电机定子的相对位置可有效削弱由此带来的转矩脉动,为削弱单元组合式电机转矩脉动提供了思路。     

潜油行星齿轮减速器润滑系统的实现

潜油行星齿轮减速器是专门为石油井下电潜螺杆泵无杆采油系统而设计的减速器。由于潜油行星齿轮减速器的工作环境特殊，一般都在井下1000～2000m左右，所以它不能和地面减速器一样定期更换润滑油。而我们知道，没有润滑，就没有机械的正常工作。这就要求我们保证潜油行星齿轮减速器的润滑油在不更换的情况下保持干净，对整个系统提供良好的润滑，保证它的正常使用，进而延长它的使用寿命。     

潜油电泵常见故障分析及提高采收率方法研究

潜油电泵采油具有扬程高、排量大、自动化程度高等特点,能有效提高油井产量和采收率,尤其对开发中后期的油田效果显著。本文以潜油电泵的构成、优缺点作为切入点,简要分析了潜油电泵的常见故障及其原因,并对提高潜油电泵井采收率的几种方法进行了详细阐述。     

潜油螺杆泵采油系统转子扭矩求解方法研究

潜油螺杆泵采油系统是近年来在国内外油田上广泛应用的一种新型采油设备，其中螺杆泵转子扭矩的确定一般由经验来判断，缺乏足够的理论依据，导致传动系统的设计和动力系统的选择存在较大误差。这里基于能量守恒原理导出了一种转子扭矩的理论计算方法，并依据试验数据对此方法进行了精确的比较分析，最后给出计算实例。     

基于Taguchi方法的低速潜油永磁电机优化及试验应用

潜油永磁同步电机直驱螺杆泵系统作为新一代采油技术被逐渐应用。为提高该电泵系统的性能,针对电驱系统开展低速潜油永磁同步电机的设计及优化分析。通过初始设计确定电机的主要结构参数,以电机效率最大化及齿槽转矩最小化为优化目标。基于Taguchi方法,选取气隙长度、永磁体厚度、定子齿宽和齿顶厚度4个结构参数作为优化变量,建立正交实验表,并利用有限元分析得到试验结果,确定最佳参数组合。根据最佳参数组合进行仿真分析,效率相较优化前提高了3.75%,齿槽转矩相较优化前降低了17.48%。根据优化结果,试制样机并进行了厂内测试与现场应用。结果表明：潜油永磁同步电机具有较高的效率,且运行平稳,验证了仿真结果的正确性和优化设计的有效性。     

潜油螺杆泵采油系统数字化设计

潜油螺杆泵采油技术与其它人工举升技术相比具有一系列不可比拟的优点,随着该项技术应用面的扩展,传统的设计方法已经不能适应。本文以完井数据为依据,将方案制定、优化设计、可靠性设计、图形生成、预装配等功能模块合成一个完整的数字化设计系统。文中具体介绍了模块化组成、数据接口、数据流程,并给出设计实例。