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。     

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。     

地面驱动螺杆泵抽油杆柱反向设计方法

根据地面驱动螺杆泵的工作特点,分析了抽油杆柱的受力情况,抽油杆在承受扭矩的同时承受较大轴向力,给出了计算方法.参考油田现场需要和现有抽油杆系列,提出了根据待选抽油杆进行反向计算的抽油杆柱设计方法,即预设杆径,反向计算受力情况,再按第四强度理论进行校核.根据油田实际需要,编制计算流程图,并给出了计算实例.     

油管固定器的研制及应用

抽油杆杆柱和油管管柱因承受交变载荷发生弹性伸长或缩短,柱塞的有效冲程降低而影响抽油泵的泵效。为解决这一问题,研制了抽油机井油管固定器。该装置打压后胀紧在套管壁上,井口卸压后,可确保整个油管管柱柔性固定于套管内壁,具有很强的锚定力。解卡时,正向旋转油管管柱一定圈数后,油管管柱固定器自动收缩锁紧机构完成解卡。     

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。     

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.     

推广应用玻璃钢抽油杆技术

一、概况在采油生产中,抽油杆是广泛使用的“三抽”(抽油机、有杆抽油泵、抽油杆)设备之一。抽油杆的技术性能直接影响该设备的抽油能力。为了适应各种工况并克服现有抽油杆的弱点,人们开始寻找不易产生腐蚀和应力断裂的材料。七十年代初,美国几家石油公司率先开始研制和试验玻璃钢抽油杆。美国Amoco     

孤东油田液压反馈泵应用研究

针对部分油井因管杆偏磨严重导致生产周期短、频繁检泵作业及管杆报废率高的问题,采油厂协作开发反馈式抽油泵采油工艺,通过改造泵结构,抽油杆下行时,利用液柱提供一定的反馈力,以减小光杆缓下杆受到的压力,防止抽油杆出现挠度,从而避免或减轻有杆采油的磨损、脱扣、断杆造成的作业有效期短的问题。现场应用4口井,表明该工艺技术先进,管柱结构简单实用,主要技术参数设计合理,适用于稠油掺水井、偏磨井。     

一种长冲程转轮式抽油机

针对目前国内普遍使用的长冲程抽油机冲程长度有限、体积大、操作维修不便、造价高等问题,提出了一种结构新颖的长冲程转轮式抽油机。该抽油机采用一种结构巧妙的换向器装置传递运动和动力,冲程长达6～18m,冲次2～6r/min,可有效提高抽油杆管柱和抽油泵寿命。整机结构紧凑,转轮为折叠式,操作维修方便。现已完成可行性论证与结构设计。     

主动伸缩式高温油管柱锚定工艺管柱的研制

针对在已实施的汽驱开采的油田产液井生产工艺中,抽油杆相对油管伸缩不同步而造成活塞碰泵,需要经常的调整防冲距这一难题,研制了主动伸缩式高温油管柱锚定工艺管柱.该工艺管柱由油管+抽油泵+伸缩式锚定坐封装置+筛管组成,工作时右旋工艺管柱坐封锚定、左旋解封；而温度变化到一定程度时,油管受力大于伸缩式锚定坐封装置内的爪簧力,因此...     

直线电机驱动潜油无杆泵

目前在各大油田采油厂的生产中,管、杆偏磨成为一个不容忽视的问题,直线电机驱动潜油无杆泵的应用则可以有效解决这一问题。直线电机驱动潜油无杆泵是把潜油直线电机与动筒式抽油泵结合为一体的无杆采油系统,潜油直线电机直接驱动抽油泵,取消了机械传动部分,减少了功率损耗。潜油直线电机采用永磁同步直线电机,功率因数高,励磁电流小。抽油泵为上行程时吸液,下行程时排液的工作方式的新型动筒式抽油泵,适合潜油直线电机位于抽油泵下方的工作方式。     

悬重平衡游梁式抽油机的研制

传统游梁式抽油机结构简单、可靠性高、使用维护方便、适应现场工况,但工作效率较低,能耗较大.对此,研制了悬重平衡游梁式抽油机.悬重平衡游梁式抽油机采用长冲程、低冲次、高负荷、大扭矩设计,减小了抽油杆的相对变形值,提高了抽油泵的充满因数和排量因数,延长了抽油杆和抽油泵的使用寿命,实现了高效率、低能耗的总体要求.所研制的悬重平衡游梁式抽油机安全可靠,运转平稳,安装方便,适应性强,可以实现远程控制.     

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。     

两层分采同步抽油系统故障诊断模型的数值分析法

建立两层分采同步抽油系统的故障诊断模型 ,研究在实心抽油杆与空心抽油杆的界面处空心泵对应力波的影响 ,给出抽油杆柱不同杆段的波动方程的显示差分格式 ,提出一种故障诊断模型的反问题计算法。用此算法可在缺少一个边界条件的情况下求解故障诊断模型 ,获得抽油系统各个工况下抽油杆柱任意截面的受力状态 ,从而绘制出两层分采同步抽油系统的空心泵示功图和管式泵示功图。将此算法与模式识别技术相结合可对两层分采同步抽油系统的故障进行诊断。     

可调阻尼式汽车减振器设计与试验研究

针对目前被动减振器不能根据路况改变阻尼的问题,设计了一种节流口式可调阻尼减振器,介绍了该减振器的结构组成和工作原理,详细阐述了可调阻尼减振器的设计方案,并分析了步进电机与节流口的关系以及力与速度特性计算。根据首批可调阻尼减振器样件,对可调节流口当量面积设计这一关键问题进行了讨论,理论分析结果为可调阻尼减振器的制作提供了依据,并对改进后的可调阻尼减振器样件进行了台架试验。试验结果表明所设计的可调阻尼减振器阻尼力曲线较为饱满平滑,无明显畸变,阻尼力随节流口开度变化较明显,且与步进电机转角成对应关系,符合设计和使用要求。     

抽油泵出油凡尔连接的改进设计

1前言目前,油田的采油方式绝大部分是使用柱塞式抽油泵抽油。柱塞式抽油泵由泵筒、柱塞和进出油凡尔等组成,出油凡尔底部通过双螺纹接头与柱塞连接,出油凡尔顶部通过螺纹与拉杆连接,利用抽油机游梁作摆动运动,使抽油杆带动抽油泵柱塞作往复运动,通过进出油凡尔的开启和关闭达到     

两层采同步抽油系统故障诊断模型的数值分析法

建立两层分采同步抽油系统的故障诊断模型，研究在实心抽油杆与空心抽油杆的界面处空心泵对应力波的影响，给出抽油杆柱不同杆段的波动方程的显示差分格式，提出一种故障诊断模型的反问题计算法。用此算法可在缺少一个边界条件的情况下求解故障诊断模型，获得抽油系统各个工况下抽油杆柱任意截面的受力状态，从而绘制出两层分采同步抽油系统的空心泵示功图和管式泵示功图。将此算法与模式识别技术相结合可对两层分采同步抽油系统的故障进行诊断。     

汽车阻尼可调减振器比较分析

阐述了减振器的作用和工作原理,比较分析了电、磁流变液减振器、机械调节阻尼可调减振器、电机控制阻尼可调减振器、电磁阀控制阻尼可调减振器与干摩擦式阻尼可调减振器的结构与特点,展望了减振器技术的发展前景。     

基于ANSYS对抽油杆柱振动特性的研究

抽油杆柱的振动影响抽油杆柱的脱扣和疲劳断裂,还会引起悬点的附加载荷。抽油杆柱的固有频率是影响抽油杆柱振动特性的主要因素,而杆柱的固有频率取决于杆柱的结构和材料,因此有必要研究杆柱组合对杆柱固有频率的影响规律。悬点运动和泵负荷是抽油杆柱的两个主要激励,研究杆柱在这两个激励下的稳态响应也具有重要的意义。基于ANSYS软件,运用有限元方法研究得到了杆柱组合对固有频率的影响规律和杆柱在两个主要激励下的稳态响应。     

长柱塞防偏磨抽油泵的研制及应用

对抽油杆弯曲的原因及偏磨原理进行了分析,提出了一种既能有效防止杆管偏磨又能提高机采效率的长柱塞防偏磨抽油泵.该泵一改常规泵的结构形式,采用环形阀体代替泵筒阀罩,能够有效减小下冲程时抽油杆受到的阻力,降低中和点位置,减小抽油杆弯曲变形,有效解决杆管偏磨问题.现场应用表明:在平均抽汲参数不变的情况下,抽油机下行悬点载荷明显降低,系统效率提高7％,具有良好的市场前景.