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。     

潜油螺杆泵采油系统在线状态监测技术研究

潜油螺杆泵采油设备被置于井下1500多米深处工作,一般的在线状态监测技术很难适用于此。本文提出基于井口采集下来的振动信号以专家系统的运作模式,走建造样本库、将实时采集的信号与样本进行比较分析的路线进行在线状态监测的构想,同时提出了相应的信息传输与处理的网络体系,介绍了监测平台的组成并总结了该平台的优点和可深入探讨之处。     

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。     

电动潜油螺杆泵技术难点分析

由于潜油螺杆泵独特的结构特点,具有潜油电泵和螺杆泵的双重特点,在油田进入高含水期,随着三次采油技术的不断发展,电动潜油螺杆泵具有良好的适应性。通过试验优选了螺杆泵的配合方案,并总结分析了潜油螺杆泵失效的几种形式。     

潜油螺杆泵采油作业在线监控技术研究

综合分析了潜油螺杆泵速度影响因素，同时考虑了启动时对电机的过载保护和原油供采平衡关系，提出了三级监控策略，对螺杆泵转速进行变频调控。控制平台中采用井下温度压力传感器和井上流量计采集相关信号，由上位机进行信息处理，以RS--485总线通讯方式对下位机进行分布式在线控制。该系统在油井分布比较密集的区块实现了一机多井监控，节约了控制成本，提高了控制的灵活性和可靠性。     

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。     

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。     

潜油螺杆泵减速器行星架的结构参数优化

行星架在传动系统中承担输出转矩,是采油系统重要零部件之一。使用ANSYS Workbench对一种潜油螺杆泵减速器行星架进行有限元分析,得到行星架整体变形和等效应力分布规律。通过灵敏度和响应面分析,研究行星架壁板厚度及内外径对最大整体变形、最大等效应力和质量的影响,以此为基础对行星架壁板结构参数进行多目标优化设计。实验结果证明：优化后最大整体变形减小6.91%,几何质量未增大。     

主轴传动系统数字化平台的设计研究

数字化技术依赖于数字化设计平台。以减速箱的主轴传动系统为研究对象,结合VC++开发环境和Access2000数据库系统,建立了针对单级和二级齿轮传动减速箱的主轴传动系统的数字化设计平台。通过一组运算实例验证了该数字化设计平台的有效性。     

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。     

模块钻机平台数字化管理系统的研究

模块钻机以其结构合理、便于安装和运输等优点,正在取代传统采油钻机,被越来越广泛地应用于海洋采油领域。但由于其模块化设计,也存在系统的自动化程度低、整体监控管理难度大等问题。通过数字化管理系统的建设,实时监测现场数据,实现数据资源共享,可以在很大程度上提高系统的控制水平和工作效率,也便于专家在控制基地对数据进行分析和处理,为石油开采提供有效的安全保障和服务。     

平面二次包络环面蜗杆传动数字化设计系统研究

为提高平面二次包络环面蜗杆传动的设计效率,提出平面二次包络环面蜗杆传动数字化设计系统,研究和开发了平面二次包络环面蜗杆传动的参数优化设计软件系统,包括几何参数设计计算模块、强度校核模块、齿面接触线模块、蜗杆齿厚变化曲线模块和蜗杆根切判别模块.开发了平面二次包络环面蜗杆减速器参数化建模软件平台,包括零/部件的参数化建模和装配体的参数化建模.以具体实例说明该数字化设计系统能大大提高设计自动化水平.     

基于嵌入式平台的数控系统设计研究

开放式数控系统是当今数控技术研究的热点,全软件数控系统是一种新型的开放式数控系统.针对基于PC平台的全软件数控系统在可靠性、实时性方面的不足之处,本文提出了基于嵌入式平台上的全软件数控系统设计方案,使数控结构大大简化,从而有效解决了数控系统可靠性、实时性问题.     

基于知识工程的采煤机数字化设计系统研究

为了实现对以往设计经验及知识的继承和重用,将知识工程(Knowledge based Engineering,KBE)技术应用到采煤机数字化设计中.建立了采煤机数字化设计系统体系结构,针对采煤机领域知识特点,运用面向对象及产生式知识表示模式建立了丰富的知识库,并将实例推理和规则推理的集成机制应用于采煤机设计中.以Unigraphics为平台开发了基于KBE的采煤机数字化设计系统(Digital Design system for Coal Mining Machine,DDS-CMM),实现了采煤机的概念设计和零部件设计的数字化过程,积累了设计经验和知识,缩短了产品生命周期.     

全自动智能内窥镜系统试验平台的研究与设计

为全自动智能内窥镜系统研究设计了一套试验平台,该试验平台为不同时期的智能内窥镜系统试验提供了3种不同的方案硬管模型、软管模型和动物肠道模型.经测试,该试验平台能很好地验证系统的各项功能,提供系统所需的数据,为系统实用化提供有力的支持.     

基于SolidEdge的机床高速主轴数字化设计系统研究

以数控加工中心高速主轴系统结构设计和性能分析为重点,在SolidEdge平台基础上开发了高速主轴数字化设计系统,论述了该系统主要模块的功能和开发方法,提出一种建立机床高速主轴系统三维数字化实例库的方法.该专业应用软件对于提高机床高速主轴系统的设计效率和质量有一定的作用.     

机电一体化协同设计平台研究

为了提高机电一体化产品设计中多学科多专业设计人员协同设计的效率,利用CAX软件,基于Web的项目组级PDM,UML技术,虚拟现实样机技术搭建机电一体化协同设计平台,来满足机电一体化多学科的高效协同设计。重点讨论了组成该协同设计平台的基于Web的项目组级PDM服务器和完成各种设计任务的工作站群,以及该平台的运作过程。该平台的试验性运行结果表明,该机电一体化协同设计平台能够提高设计团队多学科多专业的设计人员协同设计效率,并且在设计过程中,设计人员进行创新性设计的比重有所增加。