基于正交实验的井下直线发电机设计与分析

针对现有井下电能供应方式发电功率低的缺点,结合直线发电的优点,提出了一种新型圆筒型井下直线感应发电方案,该发电机利用抽油杆和油管之间相对运动的方式,产生感应电流。首先,根据现有电机学原理,完成对圆筒型永磁直线发电机的结构设计,然后,利用Ansoft Maxwell对圆筒型永磁直线发电机的空载磁通量密度、空载感应电动势、阻性负载以及实际密封不严情况下的发电性能进行分析,验证了发电机设计的正确性;最后,利用正交实验的优化方法,以畸变率和发电量为优化目标,对关键结构参数进行了优化。结果表明,该发电机谐波畸变率低、发电功率大,不论在空载时还是负载时都有很好的稳定性,能够有效解决现有井下发电机发电效率低、性能不稳定的问题。

一种井下直线发电机的设计及仿真分析

针对现在井下智能石油监测系统用电的需要,结合直线发电的优点,设计了一种新型的圆筒型直线发电机。该发电机根据电机学原理,充分考虑了井下的实际工况,利用抽油杆与油管的有规律的相对运动,使安装在油管上的线圈切割安装在抽油杆上的永磁体,从而形成稳定的感应电流,综合考量完成井下发电机的结构设计。利用ANSOFT MAXWELL对圆筒型永磁发电机进行电动势分析,验证了发电机设计的正确性。为了验证本设计主要承力结构的力学性能,通过对ABAQUS软件进行二次开发,对结构中的危险部分进行力学分析,验证了整体装配体疲劳强度满足设计要求。

全金属单螺杆油泵的结构参数分析及优化

我国的稠油资源丰富,如何有效地开采稠油资源逐步成为人们的探究重点.目前,由于对热采环境优异的适应性,全金属螺杆泵在稠油开采中得到广泛应用.针对现阶段全金属单螺杆泵普遍效率低的问题,提出了基于CFD的优化策略.运用三维动网格技术对螺杆泵内部流场进行有限元建模;利用试验数据验证了该模型的正确性;基于该模型针对泵的间隙值,偏心距以及定子导程3个主要结构参数对油泵性能的影响规律进行分析并得到了这些参数对排量、漏失量、容积效率、泵效的相关影响规律;利用这些规律对该螺杆泵结构进行优化,使全金属单螺杆泵的系统效率约提升约30%.

全金属单螺杆油泵工作性能的全参数分析

针对全金属单螺杆泵运行参数和结构参数对其工作性能影响不明确的问题,开展了全金属单螺杆泵运行参数和结构参数对泵工作性能影响的研究,研究中采用了基于FLUENT的全金属单螺杆油泵3D数值分析技术,获得了黏度、转速和级增压值对泵的排量、功率、容积效率和系统效率的影响以及定转子间隙、偏心距和定子导程对泵的排量、功率、容积效率和漏失量的影响,并进一步得出了该结构在稠油热采时宜采用较高转速而稠油冷采时宜采用低转速的结论,此外,得出稠油热采时定转子间隙值宜取0.1~0.3 mm、偏心距宜取5.0~6.0 mm、定子导程宜取170~200 mm;稠油冷采时定转子间隙值宜取0.3~0.5 mm、偏心距宜取4.0~5.0 mm、定子导程宜取110~150 mm。

井下供电的发展现状研究

在采油工业智能化的进程中,井下数据的测量、采集、传输、处理、监控、反馈、井下电子元件及相应的控制模块对井下稳定供电的能力提出了挑战。以往我国井下电子仪器供电主要依靠蓄电池或专用电缆,前者需要定时更换而后者常会彼此纠缠、磨损而发生故障。因此,开发新一代的井下发电系统以提供稳定、持续的电源迫在眉睫。本文将国内外的井下发电机的现状进行详尽调研,对其优缺点进行对照分析,旨在对石油的的井下智能监测的供电提供更多的参考。