注水井井筒动态流体力学建模与工程仿真

为了研究注水井井筒工况下流体动态响应机理,基于流体力学微元分析和水力学经典理论,建立流体微元压力-流速关系模型,推导求解注水井井筒空间流体压力、流速的动态分布;结合中国某典型斜井生产数据,进行不同注入压力和不同注入量条件下井筒压力动态分布、油管流体传输延迟特性和衰减特性、井口压力波动下井筒压力幅值动态分布的数值模拟与分析。结果表明：井筒沿程压力损失与绝对压力值无关,设计波码通信编解码方案时无须考虑注入的绝对压力值;注入压力恒定时,井口注入流量越大,井筒沿程损失越大。流体波信号延时幅值主要取决于井筒的长度;管径越小,流体波信号衰减幅度越大。同井深下生成目标波码幅值（压差识别有效值）越高,为克服井筒沿程损失所需的井口压力波幅值越大。     

双向卡瓦大通径悬挂器的研制及应用

针对我国现有悬挂器结构普遍存在密封性能差、易提前坐封、易发生倒不开扣、卡瓦装置不合理和内径不能满足膨胀筛管膨胀工具串通过等问题,研制了双向卡瓦大通径悬挂器。该悬挂器由双向卡瓦坐封机构、密封部件和防自动解封机构等部分组成。与常规悬挂器相比,采用双向卡瓦坐封机构,坐封后工作状态锚定可靠;采用密封环设计,保证了悬挂器和套管环空的液压隔离;送入工具回收采用机械旋转倒扣螺母方式,使悬挂器内通径达到124 mm。现场试验情况表明,该悬挂器操作简单,坐封可靠,密封能力达到30 MPa,悬挂器内径允许膨胀筛管膨胀工具串通过,适合膨胀筛管防砂完井作业。     

低速大推力直线电机样机的研制

为了推广直线电机的应用,成功研制了低速大推力直线电机样机LNMT300-5。通过变频控制,直接将电能转换为载物台的直线往复运动,实现了运行速度的无级调整;同时,利用初、次级之间的电磁吸附力达到了悬浮承载的目的。室内试验结果表明,该样机效率和功率因数高,且具备智能化控制的有利条件。     

永磁直线电机结构参数的DFSS和响应面法优化

在研究潜油直线电机的参数匹配过程中,提出了一种圆筒型永磁同步直线电机结构参数优化设计方法。基于一种六西格玛设计(DFSS)理念,结合数理统计理论,分析了气隙长度、定子轭厚度、齿宽、齿形角、主磁通永磁体有效长度、半闭口槽宽、极弧系数等参数对电机电磁推力及齿槽力影响。以增大推力及降低齿槽力为优化目标,采用2IV 7-3部分析因试验设计法,对电机主要本体结构参数进行筛选优化。分别筛选出了影响电磁推力和齿槽力的显著因子,并利用响应面法建立了相应的非线性数学模型。通过多目标遗传算法获得了Pareto最优解,得出最优结构参数组合。优化前后有限元仿真结果表明:平均电磁推力提升了28.83%,齿槽力降低了18%,推力及齿槽力波动显著减小;基于DFSS和响应面的优化方法用于研究潜油直线电机电磁结构参数优化是可行的。     

滑片采油泵举升系统扭矩预测方法研究

光杆扭矩是滑片采油泵举升系统工况诊断的基本依据。通过室内试验采集三级滑片采油泵不同工况下的运行参数,建立适用于变频工况的滑片采油泵光杆扭矩支持向量回归预测模型,并利用预测扭矩对滑片采油泵室内试验工况进行分类。研究结果表明,支持向量回归扭矩预测结果准确,满足工况诊断的需要,可以作为变频工况下滑片采油泵举升系统扭矩监测的方法。     

直线电机抽油机与游梁式抽油机工作性能对比

传统的＂机、杆、泵＂系统受抽油机结构和运行规律等条件的制约,冲程短、动载大、深抽效率低。直线电机抽油机克服了＂大马拉小车＂的现象,实现了长冲程、低冲次和抽汲参数的无级调整。研究了直线电机抽油机的工作性能及其对抽油系统的影响,并与游梁式抽油机进行对比,为＂三抽设备＂的优选提供理论支持。