基于支撑力平衡的柱塞泵滑靴副油膜厚度动态求解方法

通过改进轴向柱塞泵的滑靴副与柱塞的结构设计以稳定建立滑靴油膜,这是轴向柱塞泵当前的研究热点之一。柱塞泵滑靴副油膜厚度的动态特性对分析柱塞泵滑靴副的支撑特性至关重要,为此,提出了一种基于支撑力平衡的柱塞泵滑靴副油膜厚度动态求解新方法。首先,对滑靴副的受力平衡机理进行了分析,并构建了柱塞泵运动学和动力学模型;然后,构建了柱塞泵整泵流场仿真模型,求解了包含滑靴底部支撑力、柱塞腔压力等在内的滑靴副支撑动态边界,并采用容积效率试验数据验证了整泵流场仿真的准确性;最后,建立了滑靴副油膜承载模型,分析了滑靴副油膜支撑特性,提出了基于插值计算理论的柱塞泵滑靴副油膜承载尺度动态求解方法,对1600 r/min与600 r/min两种典型工况的滑靴副油膜动态进行了计算。研究结果显示:大排量柱塞泵转速为1600 r/min时,柱塞惯性力导致高压侧油膜厚度进一步减薄,高压转低压过程中,柱塞腔内出现压力骤降,使滑靴副油膜无法形成,导致滑靴与斜盘发生刚性接触,在该区域内发生异常磨损;而在低转速工况(600 r/min)时,滑靴底面能够有效形成油膜,保证柱塞泵低速运行的可靠性。这表明基于支撑力平衡的柱塞泵滑靴副油膜厚度动态求解方法可以快速地对不同工况下的柱塞泵滑靴副油膜厚度进行求解。

偏远油气场站机泵设备风险预警管理体系的构建与应用

偏远地区的油气场站由于地理位置特殊,面临着维护不便、应急响应时间长等挑战,这对机泵设备的可靠性和维护管理提出了更高要求。鉴于此,文章构建一套适用于偏远地区油气场站的机泵设备风险预警管理体系,通过定期工作、在线监测手段、资源共享举措、问题闭环管理机制,可提高设备运维效率,确保生产安全与连续性。

摆线针轮传动式常规抽油机运动特性及有限元分析

针对游梁式抽油机减速器传动节能增效的需求,设计符合超低冲程需求的摆线针轮传动式常规抽油机。介绍该抽油机的结构特点和能耗特点,给出摆线针轮减速器的具体结构,建立其运动学数学模型;对在不同冲次、曲柄半径下的悬点位移、速度、加速度和扭矩因素进行理论分析,借助MATLAB软件对模型进行仿真,得到对应的悬点运动和扭矩曲线,分析并总结不同条件对抽油机运动特性的影响;对摆线针轮减速器进行应力分析。结果表明:与常规游梁式抽油机相比,摆线针轮传动式常规抽油机运行稳定且效率较高。

基于C8051F单片机抽油机数据采集模块的研究与实现

研究了一种基于C8051F单片机抽油机数据采集模块的设计与实现。论述了系统结构、工作原理,着重阐述了硬件电路、软件流程与实现方法。该数据采集模块运用多维参数检测,结合高性能单片机,辅以无线通讯和人机互动模块,通过远程终端和现场设备皆可获取参数信息,与传统方法相比系统响应更快速,对抽油机故障判断更准确。在抽油机在线故障监控系统中得到应用。实验结果表明,该方法可靠性高、成本低廉、使用方便。

抽油泵摩擦磨损试验机的主机设计

国内用于抽油机摩擦磨损试验的试验机试验工况与抽油泵实际工况差别较大,为此研发了可在地面进行模拟研究的抽油泵摩擦磨损试验机。通过对泄漏原油的定量分析,可观察原油泄漏量与泵筒-柱塞之间间隙的关系;对泄漏原油做铁谱分析,可对泵筒与柱塞之间的磨损规律进行研究;还可对抽油泵进行功耗、效率和温升分析。加压机构的设计是该试验机主机设计中的一项重要内容,因此重点分析了加压机构的组成、工作原理、加压杠杆的设计及设计结果。运行试验表明,该加压机构达到了设计要求。

柴油机电控单体泵油道孔磨粒流加工数值模拟及挤磨压力优选

针对某柴油机电控单体泵泵体油道孔的孔径小、精度高导致的加工难题,在深入分析精密孔磨粒流加工机理的基础上,通过构建油道孔磨粒流挤磨加工的仿真模型,分析了磨粒流加工过程中油道孔内流体磨料的运动状态,并进一步对比分析了不同挤磨压力(5.1、5.7和6.9MPa)下油道内的压力、速度和湍动能的变化及其对加工效果的影响。结果表明:采用6.9MPa的挤磨压力时,流体磨料对交叉圆角及油道孔内壁面的加工效果最好,加工的效率和表面均匀性均达到最佳。该研究成果可为下一步泵体油道的磨粒流加工试验验证提供理论指导。

油田配电网无功优化补偿的研究

分析了油田配电网的特点、无功补偿的现状及无功补偿过程中暴露出的问题;提出了随机补偿、随器补偿、杆上补偿和变电站集中补偿的4种补偿方式并存的油田配电网无功补偿方式.在负荷预测的基础上,以配电网年运行费用最小为目标函数构建了无功优化数学模型.

船用水下钻孔与抽油一体化设备

水下钻孔与抽油一体化设备具有钻孔和抽油功能,在ROV的拖带和辅助下,能够实现钻孔、抽油作业一次完成。设备采用独立丝杠给进方式,实现钻孔作业过程中筒形刀的旋转动作不停、进给动作可控间断运行,有效防止切削铁丝卡阻刀头。通过装备有能够根据水文、海况进行调整的吸盘底座及锚固装置,提高水下作业效率和安全性。水下钻孔与抽油一体化设备是为实现水下钻孔、抽油无人化作业而研制的新型救助打捞作业设备。该套设备的成功研制,填补了国际空白,改变了传统的作业流程和模式,为救助、打捞作业走向深海奠定了基础。

实现永磁潜油电机自起动的一些措施

潜油电机永磁化需要解决的关键问题是自起动。通过对永磁潜油电机起动中各转矩的分析 ,论述了兼顾电机运行性能 。

抽油机负载特性及其功率因数提高的研究

通过对油田现场实地测量数据的详细分析得到了游梁式抽油机异步电动机的负载特性、功率因数等曲线 ,并进行了深入的研究和说明。最后结合中原油田进行无功补偿的实例 。

支持向量机的无杆抽油机示功图自动识别技术

针对抽油机示功图人工目测误差大、效率低的现状,研究了基于支持向量机理论的示功图自动识别技术。提出了基于支持向量机理论对示功图进行自动识别的可能性,提供了基于支持向量机理论的示功图自动识别步骤,并对无杆抽油机正常、供液不足、游动凡尔泄漏以及油管漏失4种工况下的示功图进行了自动识别研究。识别结果表明:基于支持向量机理论的示功图自动识别方法能对以上4种工况的示功图进行准确有效的识别。

抽油机用永磁磁力耦合器试验研究

针对抽油机用永磁磁力耦合器开展了有限元仿真和试验分析,建立了三维有限元仿真模型,进行了永磁磁力耦合器的传动性能仿真研究,获得了传递转矩与间隙、转速差之间的关系;建立了永磁磁力耦合器试验平台,对永磁磁力耦合器实物样机进行试验研究,验证了有限元仿真的可行性,同时验证了永磁磁力耦合器在抽油机上使用的可行性。

真空净油机高效雾化器和防泡沫装置

介绍真空净油机的工作原理.高效雾化器利用不锈钢网材的极性作用以及聚集作用,加装旋转叶片,使滴状雾化转变成膜状雾化.在不增大雾化罐容积的前提下,大幅度增加雾化面积,从而使雾化效率大幅度提高,减少待处理油在油处理设备中的循环次数和停留时间;防泡沫雾化器利用球形不锈钢网阻挡真空作用下产生的油泡沫进入真空泵抽气管,并使其碎裂,从而改善真空泵的工作条件,延长真空泵活塞的使用寿命.

游梁式抽油机并联机构组合研究

根据并联式机构组合原理,利用机构创新的基本理论,提出了对游梁式抽油机联机配对的使用方法。通过对并联机构的运动与动力分析,给出曲柄净扭矩曲线图,与异相型和常规型游梁式抽油机比较,联机配对抽油机基本消除了负扭矩,减少了抽油机曲柄轴净扭矩峰值,降低了电动机的容量,基本解决了游梁式抽油机能耗大、效率低的问题,为抽油机的技术改造提供了一种新途径。

抽油机无功补偿策略研究及应用

详细分析抽油机的工作状态,提出分段补偿的控制方法,建立瞬时动态补偿模型。在无功补偿时,不仅考虑基波和谐波,还要根据负载的情况,在最优的范围内进行斩波调压,以节省线路的有功损耗。在此基础上,研制的抽油机节能装置,通过使用电参数测试仪对安装节能器前后进行时比,证明其节能效果明显。

修井机底座改造设计计算及结构应力测试

由于修井机底座的底部为四圈封闭的框架结构,在修井作业时无法避让抽油机基础,必须拆除基础后才能进行大修作业。为免去拆除基础的工作量和费用,根据现场需要对ZT135修井机底座进行了改造设计计算及结构应力测试。底座属于空间钢结构,在设计上采用安全系数法。根据安全系数计算出材料的许用应力。通过应用有限元分析软件对改造后的结构进行仿真分析,根据计算结果调整各构件的尺寸及相关结构,使结构的最大应力小于许用应力,满足结构强度要求。采用应力测试的方法对改造设计后的底座承载能力进行测试,确定改造后结构是安全的,说明对修井机底座的改造设计是可行的。

智能抽油机节能器的设计

油井抽油机运行的负载率低,电机的功率因素低,采用动态补偿的方法可以有效地提高功率因素,从而起到节能降耗的作用。建立和分析无功补偿的模型,得到补偿电容的定量关系,该关系不仅与基波有关,还与谐波有关。设计以PIC16C74为核心的节能器装置,该装置实现三相电压电流的同步采集和数据处理,并就地补偿控制,定时进行远程无线数据通信。通过实测数据说明功率因素提高显著,节能效果明显。

游梁式抽油机曲柄销损坏机理分析

游梁式抽油机是目前中国开采原油的主要设备。在导致抽油机故障的原因中,曲柄销损坏所占比例较大,所造成的后果也更为严重,然而常规性分析方法不能解决曲柄销损坏问题。为此,利用微动磨损理论,分析曲柄销的损坏特点,发现曲柄销的断裂都和微动有关。通过对粘着、磨料、氧化和疲劳等4种基本磨损形式的分析,阐明了曲柄销损坏的微动磨损机理。指出为了提高曲柄销连接机构的寿命,设计时应重点考虑防止微动的发生。

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。

基于单片机的燃油取暖器燃烧器的控制

燃油取暖器是一种使用专用煤油的家用取暖器。在燃烧过程中必须实现油的充分燃烧,才能使产生的有害气体达到最小,最大限度地利用燃料。取暖器中的关键装置是燃烧器中的油泵,单片机对油泵控制的质量是燃烧器控制的核心。实践证明,应用单片机控制脉冲式油泵能够较好地实现充分燃烧。