基于模态分析的水基动力无杆抽油机故障诊断方法研究

水基动力无杆抽油机是一种新型抽油机,对其进行故障诊断具有重要意义。系统振动是水基动力无杆抽油机产生故障的主要原因之一,影响振动的重要因素是系统模态。采用有限元分析方法,针对水基动力无杆抽油机的关键部件—动力缸,建立了模型,进行了模态分析。模态分析结果表明:引起水基动力无杆抽油机断脱、漏失等故障主要为第2、第4、第5阶模态、膨胀模态和伸缩模态的固有频率和高次亚谐振频率。

基于动力学方程的水基动力无杆抽油机井下故障诊断方法研究

水基动力无杆抽油机是一种新型的抽油装置,对其开展故障诊断工作具有重要的意义。分析了水基动力无杆抽油机动力缸受力情况,建立了动力缸运动学方程,研究了动力缸运动方程中的参数变化与井下典型故障的映射关系,提出了运用动力缸运动方程组合系数的变化进行水基动力无杆抽油机故障诊断的方法。研究结果表明在不同工作状态下,动力缸运动方程系数的变化与井下故障有明确的对应关系,可以做到对于水基动力无杆抽油机几个典型故障的定性诊断,并能在一定程度上对于故障类型做出判断。研究结果对于水基动力无杆抽油机的故障诊断工作有工程实践意义,并对后续研究工作的参考价值。

水基动力无杆抽油机状态监测及故障诊断系统研究

水基动力无杆抽油机是一种利用液压传递实现驱动采油泵工作的新型采油系统,系统效率高,节能效果显著。基于水基动力无杆抽油机,设计了一种状态监测及故障诊断系统。该系统采用上、下位机结构,采用传感器采集系统参数,通过实时和远程数据传输的方法,借助系统数据输入状态监测及故障诊断专家系统,进行水基动力无杆抽油机的状态监测及故障诊断。本文对系统功能、硬件组成、工作原理和软件设计做了详细的论述,该系统满足了对水基动力无杆抽油机进行状态监测及故障诊断的需求,应用智能化、自动化的设备状态及故障的分析判别方式,改变了传统的由专业人员进行设备状态及故障的分析判别方式,便于工业现场实际应用。

基于有限元的水基动力无杆抽油系统流体分析

针对油田新型水基动力无杆抽油系统在运行中动力缸易受到液压冲击的问题,开展了水基动力无杆抽油机动力学分析与研究。基于流体动力学理论,运用有限元分析方法进行加载过程中瞬态分析和相应的稳态分析,分析了稳态压力和流速分布及瞬态压力和流速随时间变化的过程,得到了不同状态下的流场分布情况。流体分析结果表明流体流动不对称,且加载输入功率不稳定,分析结果有利于进一步开展系统故障分析,并能够为之提供理论依据。

基于有限元方法的水基动力无杆抽油系统憋压现象分析

水基动力无杆抽油系统(下述简称系统)是一个全新的系统。由于要确保液压动力缸(简称动力缸)走完全程,因而在其上行程结束时会出现憋压现象,会导致动力缸失效;因此,针对系统的动力缸,基于流-固耦合理论,运用有限元分析方法进行了系统憋压分析。结果表明,憋压时产生的压力冲击会使应力发生突变,可增大10倍,极易损坏动力缸。通过研究,得到了压力曲线与应力数据,这有利于系统的故障分析,并为系统进一步优化设计提供了数据支持。

水基动力无杆抽油系统流—固耦合有限元分析

水基动力无杆抽油系统是一个全新的抽油系统,系统受力变形是失效的主要因素之一,因此对此新型系统进行受力分析非常有意义,有助于找到系统的薄弱环节。因此针对系统的动力缸,基于流体动力学理论与流固耦合理论,运用有限元分析方法进行了系统不同压力和流速下的结构应力分析。结果表明:系统最大应力处与流体最大液压冲击处不重合,改变压力和流速都会对最大应力产生影响,且应力变化具有非线性性。研究得到了动力缸最大应力变化规律,这有利于进一步开展系统故障分析,并对系统优化设计有理论意义和实际价值。