Rotatable Horseheads-Providing Clearance Automatically for Workover

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基于应力场强法的抽油机驴头疲劳寿命预测

由于名义应力法对抽油机驴头疲劳寿命预测结果偏离实际而引入应力场强法,给出了两种方法的预测步骤。基于驴头所受循环交变载荷分析,在Ansys仿真环境下进行静态仿真,计算极限载荷下喉口处应力值;进行准静态仿真,计算喉口处应力值与局部损伤区域内应力场强随时间的变化历程,依据步骤处理仿真结果得到两种方法的疲劳寿命预测值。对驴头现场使用寿命进行统计并拟合其疲劳寿命分布来验证两种方法准确性,并分析了形成误差结果大小不同的原因,结果表明应力场强法预测精度较高,预测结果贴合现场实际。

阿基米德螺线双驴头抽油机优化设计

双驴头抽油机优化设计是一个具有不等式约束多目标函数的非线性规划问题。在建立双驴头抽油机优化设计数学模型中 ,综合考虑到各项指标对抽油机总体性能的影响 ,选用“以能耗低、质量轻、综合性能指标要好”为寻优目标 ,在约束条件方面主要解决干涉问题。寻优算法运用直接求非劣解的概念 ,借用枚举和直接方法进行寻优 ,提出了根据各目标函数的重要程度及变化程度选择最优解的原则。用该优化方法对 12 - 5 - 48HB型后驴头为阿基米德螺线双驴头抽油机进行了优化设计 。

后驴头为圆弧的双驴头抽油机运动与动力分析

建立了后驴头为单圆弧、3圆弧的双驴头抽油机运动、动力分析方法和解析方程 ;分析了某厂生产的双驴头抽油机的运动、动力特性及双驴头抽油机的优缺点。得到后驴头为单圆弧的双驴头抽油机运动、动力性能优于常规游梁式抽油机 ;后驴头为 3圆弧的双驴头抽油机性能优于单圆弧的双驴头抽油机 ;后驴头为 3圆弧的双驴头抽油机其后驴头弧线长度设计必须合适 ;一段圆弧向另一段圆弧过渡时由于力臂的变化 。

双驴头抽油机变参数柔性连杆机构动态仿真系统

双驴头抽油机游梁后臂由半径可变的圆弧构成,其有效长度在运动过程中随驱动绳与后驴头的变化而改变,目前通用的动力学仿真软件无法实现该机构的动态仿真。根据双驴头抽油机变参数柔性连杆机构的传动特点,建立双驴头抽油机的运动特性方程,并提出双驴头抽油机运动特性函数的求解算法。该算法为实现双驴头抽油机的系统仿真提供有效的数学模型。针对双驴头抽油机变参数柔性连杆机构缺乏适用的动态仿真系统问题,开发双驴头抽油机动态仿真系统。该系统分为虚拟样机支持模块、CAD分析模块、数据管理模块和实体仿真模块,能够进行双驴头抽油机系统的三维动态仿真和虚拟环境下的性能分析,为抽油机设计提供有效的参考。最后通过CYJ145型双驴头抽油机的仿真试验验证该系统的可用性。

抽油机驴头设计中的载荷分析

通过对游梁抽油机驴头载荷分析,阐述了驴头现有设计中载荷选取存在的不足;鉴于有限宽度轴径油膜应力分布规律及绳轮机构受力分析方法,建立了合理的力学模型,推导出驴头和吊绳接触面载荷分布函数;运用有限元方法,分析了在两种不同分布载荷作用时驴头及相关部件设计的差异。实例计算及有限元分析表明,以余弦分布载荷计算与实际更为接近,确保了设计中的合理性。

变角自让位式抽油机驴头

在分析现有抽油机驴头让位机构的基础上，提出变角自让位机构，并对其设计计算进行了分析。实践表明，变角自让位式抽油机驴头，在使用、制造等方面均优于现有让位机构，适用于中、大型抽油机。

双驴头抽油机运动特性

根据双驴头抽油机变长四连杆机构的几何关系和运动特点,提出游梁的摆角迭代计算方法,得到游梁摆角变化规律以及悬点运动的位移、速度和加速度计算公式,给出双驴头悬点运动规律的通用计算方法.实例计算表明,该方法计算简单、适用性强,适用于后驴头为圆孤曲面的双驴头抽油机,对其他曲面双驴头抽油机运动特性研究也有参考意义.

游梁行星轮组合式长冲程抽油机性能分析

介绍了游梁行星轮组合式长冲程抽油机（简称“组合机”）的结构与工作原理，分析了组合机可旋转驴头的受力状况。为便于进行动力分析，将其最终等效为一个游梁前臂长为Ａ等效的常规游梁式抽油机模型，并从其增程机构运行的可靠性、制造成本和能耗等方面阐述了组合机的优势。此外，给出了两个设计实例，并与另外两种特种抽油机的几项主要性能参数作了比较，分析结果表明，新型组合机具有动载小、冲程长、节能和可靠性高等特点。

游梁式双驴头双井抽油机动力性能分析

采用Solidworks软件建立了某型抽油机的虚拟样机,并建立了相应的运动和动力解析方程。通过Motion仿真得出了该抽油机运动参数和动力参数的变化规律。理论分析和仿真计算表明,该抽油机负扭矩明显降低,节能效果良好。

双驴头游梁式抽油机悬点载荷及扭矩研究

双驴头游梁式抽油机是一种新型节能游梁式抽油机。在理论上,本文给出了双驴头游梁式抽油机悬点载荷计算公式及扭矩变化规律计算公式。通过双驴头游梁式抽油机与常规抽油机扭矩曲线及主参数的对比,结合大庆西部外围低渗透油田的双驴头游梁式抽油机特点,从应用上,分析了双驴头游梁式抽油机悬点载荷和扭矩的变化规律,说明了双驴头游梁式抽油机节能的优越性。

基于下偏杠铃式抽油机驴头的力学性能研究

驴头作为抽油机的主要承载构件,在现场工作和实验使用中长期受到交变载荷作用,易在喉口处产生局部微小裂纹,这是造成该处撕裂损坏的主要原因。针对下偏杠铃式抽油机驴头存在的上述问题,结合力学理论对其模型进行分析;利用ANSYS仿真环境对抽油机驴头作有限元计算。根据计算结果,提出对驴头应力集中处的优化方案。通过对比改进后有限元结果发现:驴头原喉口处最高应力由144.96 MPa降低至89.409 MPa。改进后的驴头在性能上满足使用要求,仿真结果对抽油机的设计和优化具有一定指导意义。

双驴头抽油机柔性连杆断裂机理分析

双驴头抽油机在使用过程中经常出现柔性连杆断裂的故障。以后驴头型面为阿基米德螺旋线的双驴头抽油机为例,分析后驴头型面参数与柔性杆断裂的关系。依据得到的结论提出了改进措施。分析结果表明该柔性连杆断裂的故障可以避免。研究结果已应用到双驴头抽油机的设计及实际生产中,得到了很好的效果。

双驴头抽油机后驴头型面设计的数值分析方法

后驴头的型面对双驴头抽油机的性能有很大的影响,须进行优化设计才能实现精确平衡,达到节能降耗的目的。针对后驴头型面为阿基米德螺线的双驴头抽油机设计模型中复杂的超越方程解析求解的困难,结合MATLAB的函数,编制相应的M文件,给出一种数值分析方法,进行一阶导数和二阶导数的运算,从而进行抽油机运动分析和动力分析,完成优化设计。该数值分析方法简单易行,以差分代替微分运算,为双驴头抽油机的性能分析提供了数值分析手段。运算精度足以满足工程设计的要求。

准匀速悬点运动下抽油杆柱的振动分析

应用机械振动理论 ,对准匀速悬点运动下抽油杆柱的振动问题进行了研究。除在上下冲程交替时外 ,这类抽油机悬点的运动接近匀速运动。在这种悬点位移作用下 ,将引起抽油杆柱的振动 ,导致杆柱中的动应力。结果表明 ,杆柱中的最大振动位移随深度增加量值逐渐增大 ,最大动应力随深度增加而逐渐减小。最大动应力不是随深度呈线性变化 。

双驴头游梁式抽油机悬点载荷及扭矩变化规律

双驴头游梁式抽油机是一种新型节能的游梁式抽油机。在理论上,给出了双驴头游梁式抽油机悬点载荷理论计算公式及扭矩变化规律计算公式,通过双驴头游梁式抽油机与常规抽油机扭矩曲线及主参数的对比,结合大庆西部外围低渗透油田的双驴头游梁式抽油机特点,从理论和应用上,分析出了双驴头游梁式抽油机悬点载荷和扭矩的变化规律,得出了双驴头游梁式抽油机节能的优越性。

调径变矩抽油机驴头的跌落仿真研究

针对抽油机驴头的掉落事故呈高发态势,基于多体系统动力学分析理论,建立了调径变矩抽油机的复杂机械系统运动学和动力学程式化的数学模型,进行了整机动力学分析,确定了驴头裂纹产生的区域和掉落的成因。以不同的跌落方式对驴头跌落过程进行模拟仿真,得到了跌落过程中动能、应力及速度的变化情况。总结不同跌落方式下的变量规律,确定了最危险的跌落方式。通过仿真对比分析得出:当驴头竖直方式跌落时最危险,其结果和实际情况相符,为其进一步的结构优化设计和机械类构件跌落冲击的有限元模拟提供了重要的依据。

CYJS10-5-37HB型双驴头抽油机支架结构优化

为解决CYJS10-5-37HB型双驴头抽油机支架承载问题,利用ANSYS有限元软件,建立支架有限元模型,获得循环载荷作用下支架最大应力及其位置;以支架体积最小为优化目标函数,以节点应力和位移为约束条件,对双驴头抽油机支架结构进行优化.结果表明:在保证支架有效承载能力的前提下,使支架总体积减小0.012 9m3,整体最大节点应力减小0.8MPa,该优化方法能够克服传统试算优化方法的不足,提高优化效率,为油田抽油机支架再设计提供依据.

液压举升装置在海上平台修井作业中的应用

为缓解双井区平台钻修井任务紧张,无修井机平台修井作业钻井船资源有限、协调周期长的难题状况,引入液压举升装置。采用滑移轨道承载和套管头承载两种方式,在海上平台进行修井作业实践,证实采用液压举升装置替代常规修井机进行修井作业,修井作业时效与常规钻修机相当,可降低海上油气田开发成本,提高油气田的生产效率和经济效益,保障油田持续高产、稳产。

游梁式抽油机自让位驴头新型联接结构

针对现行自让位驴头联接结构的不足，设计了一种新型自让位驴头联接结构。这种结构在修井作业时，只需卸掉悬点载荷后将驴头调节顶丝松开，把游梁下旋至与水平线成产角，就可容易地拔出驴头支承销轴，然后将游梁置于上死点，驴头即可绕挂轴自转最大角度让开井口。文中对实际应用中β角的确定作了说明。这种结构适用于各型游梁式抽油机，对大型抽油机更能显示其优越性。