本文關鍵詞：基于磁記憶技術的退役抽油桿剩余壽命評估，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：目前,在眾多的采油方式中,有桿抽油所占的比重很大,一旦抽油桿發(fā)生斷脫事故,整個油井將被迫停產。因此,油田一般在抽油桿達到使用期限后即進行更換,更換下的抽油桿除了少數彎曲變形較嚴重不能修復外,多數仍是可以修復的。目前可再制造性檢測手段缺失,大多以目測為主,導致修復率偏低,很多經再制造可以修復的毛坯被直接報廢。因此,需要對再制造毛坯進行篩選,而剩余壽命將直接決定其是否具有再制造價值。為此,本文提出一種用于退役抽油桿剩余壽命評估的方法,對再制造毛坯篩選有重要的指導意義和工程實用價值。本文通過COMSOL模擬磁記憶檢測機理,通過疲勞拉-拉試驗研究磁記憶信號的變化規(guī)律,并利用參數優(yōu)化的支持向量機模型預測剩余壽命。具體來說,本文主要在以下幾個方面展開了探索和研究:基于力-磁耦合模型,運用COMSOL有限元軟件模擬磁記憶檢測機理,通過靜磁學分析和應力磁場分析分別模擬僅在地磁場作用下的漏磁場分布和在應力及地磁場共同作用下的漏磁場分布,對比驗證了力磁效應。通過對預制溝槽抽油桿試件的拉-拉疲勞試驗,利用磁記憶檢測儀在線測量試件表面的磁記憶信號,研究了磁記憶信號在不同循環(huán)次數下的變化規(guī)律;并提取了切向幅值、法向峰峰值和切向法向合成磁場梯度最大值指標,研究表明三種特征值與疲勞壽命之間存在著對應關系。在此基礎上,進一步提取了表征疲勞損傷的特征值:切向平均波動能量、法向平均波動能量、切向梯度極限狀態(tài)系數和法向區(qū)域信號強度變化率。將上述特征值作為支持向量機模型的輸入,將百分比歸一化的退役抽油桿使用壽命作為模型的輸出值,建立了基于支持向量機的疲勞壽命預測模型,結果表明預測值與實測值具有較好的分布趨勢。同時探討了支持向量機參數對預測精度的影響。為了提高預測精度,分別利用遺傳算法、粒子群優(yōu)化算法和網格尋優(yōu)法對支持向量機核參數和懲罰因子進行優(yōu)化,基于優(yōu)化后的支持向量機模型預測精度大大提高,能夠滿足工程需求。并提出了一種評估特征值貢獻度的方法。
【關鍵詞】：退役抽油桿 壽命評估 支持向量機 磁記憶技術
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE933.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 選題目的及研究意義9
• 1.2 國內外研究與發(fā)展現狀9-13
• 1.2.1 剩余壽命評估方法研究現狀9-11
• 1.2.2 退役抽油桿檢測研究現狀11-13
• 1.3 課題研究的內容13-15
• 第二章 磁記憶檢測機理與仿真分析15-24
• 2.1 磁記憶檢測原理15-16
• 2.2 COMSOL仿真軟件簡介16
• 2.3 仿真原理16-18
• 2.3.1 力磁耦合關系模型16-17
• 2.3.2 仿真思路及流程17-18
• 2.4 有限元模型建立及網格劃分18-19
• 2.4.1 模型的建立18
• 2.4.2 網格劃分18-19
• 2.5 仿真結果分析19-23
• 2.5.1 靜磁學分析19-20
• 2.5.2 應力磁場分析20-23
• 2.6 本章小結23-24
• 第三章 退役抽油桿疲勞損傷檢測的試驗研究24-35
• 3.1 試驗設備及檢測方案24-26
• 3.1.1 試件準備24-25
• 3.1.2 試驗儀器25-26
• 3.1.3 試驗方案26
• 3.2 試驗結果26-30
• 3.2.1 加載前后磁信號的變化27-28
• 3.2.2 循環(huán)過程中磁信號變化28-29
• 3.2.3 斷裂前后磁記憶信號變化29-30
• 3.3 結果分析與討論30-33
• 3.4 本章小結33-35
• 第四章 支持向量機模型的建立與壽命評估35-45
• 4.1 支持向量機機理35-36
• 4.2 特征參量提取36-40
• 4.3 支持向量機模型的驗證40-42
• 4.4 參數對支持向量機預測精度的影響42-43
• 4.5 本章小結43-45
• 第五章 基于優(yōu)化參數的支持向量機預測抽油桿剩余壽命45-56
• 5.1 參數優(yōu)化45-51
• 5.1.1 基于遺傳算法的支持向量機參數優(yōu)化45-47
• 5.1.2 基于粒子群優(yōu)化算法的支持向量機參數優(yōu)化47-49
• 5.1.3 基于網格尋優(yōu)的支持向量機參數優(yōu)化49-51
• 5.2 退役抽油桿剩余壽命預測51-53
• 5.2.1 基于GA-SVM的剩余壽命預測51-52
• 5.2.2 基于PSO-SVM的剩余壽命預測52
• 5.2.3 基于Grid Search-SVM的剩余壽命預測52-53
• 5.3 四種預測對比分析53-54
• 5.4 特征值對壽命預測的敏感度分析54-55
• 5.5 本章小結55-56
• 結論56-58
• 參考文獻58-63
• 作者簡介、發(fā)表文章及研究成果目錄63-65
• 致謝65-66

【相似文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

1 劉愚;淺談抽油桿清洗工藝改進[J];內蒙古石油化工;2002年02期

2 郭峰,馬恩堂,張秀占,左玉杰,楊瑋芬,儲繼松;抽油桿修復技術的改進與應用[J];石油機械;2003年05期

3 成潔,趙國棟;中原油田抽油桿修復線的改造[J];油氣田地面工程;2003年05期

4 張鵬舉,王興;抽油桿加重受力分析[J];內蒙古石油化工;2003年S1期

5 馮耀忠;抗腐蝕耐磨損的擴散鍍鋅抽油桿[J];石油機械;2004年03期

6 佘慶東;抽油桿扶正環(huán)導向器[J];國外油田工程;2004年06期

7 王峻峰,康宜華,楊叔子;抽油桿裂紋信號的特征分析及處理方法[J];華中科技大學學報(自然科學版);2004年09期

8 ;勝工牌抽油桿走俏市場[J];石油礦場機械;2005年01期

9 周君;摩擦對焊工藝在實心抽油桿生產中的應用[J];石油礦場機械;2005年01期

10 劉鴻方;鄭大進;;舊抽油桿修復線的技術改造與完善[J];內蒙古石油化工;2006年07期

中國重要會議論文全文數據庫 前10條

1 朱波;張敏;馬成彪;;酚醛改性碳纖維復合材料抽油桿特性研究[A];復合材料——基礎、創(chuàng)新、高效：第十四屆全國復合材料學術會議論文集（下）[C];2006年

2 馮瑋;姚紅星;石惠寧;柳春圖;;抽油桿疲勞裂紋的超聲波檢測法[A];第十二屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅲ冊[C];2003年

3 吳則中;田豐;張文森;鄭銀強;;普通抽油桿機械化自動化生產線方案設計[A];2004年石油裝備年會暨慶祝江漢機械研究所建所40周年學術研討會論文集[C];2004年

4 徐永君;張傳緒;趙清清;劉曰武;余俊波;;抽油桿疲勞試驗研究[A];第十四屆全國疲勞與斷裂學術會議論文集[C];2008年

5 胡松陽;畢琳琳;張艷敏;趙春喜;;電鍍鎢基合金抽油桿耐腐蝕性能試驗研究[A];2011年石油裝備學術研討會論文專輯[C];2011年

6 翟曉峰;齊建軍;;抽油桿鋼組織的轉變與工藝改進[A];2006中國金屬學會青年學術年會論文集[C];2006年

7 孫紅春;夏永發(fā);張明川;謝里陽;;提高抽油桿微裂紋漏磁檢測精度靈敏度新方法[A];2007年石油裝備學術研討會論文專輯[C];2007年

8 胡克儉;周美紅;馬兆文;杜向前;諶紅磊;;公錐抽油桿打撈器的研制與應用[A];石化產業(yè)創(chuàng)新·綠色·可持續(xù)發(fā)展——第八屆寧夏青年科學家論壇石化專題論壇論文集[C];2012年

9 路懿;臧新良;;等強度多級抽油桿應力和變形分析及幾何參數計算[A];第五屆全國結構工程學術會議論文集（第一卷）[C];1996年

10 孔繁華;李其;呂亞平;彭慧芬;;抽油桿材料力學性能的概率分布[A];第五屆全國MTS材料試驗學術會議論文集[C];2001年

中國重要報紙全文數據庫 前10條

1 通訊員 周立成 記者 鄭戈;唐鋼抽油桿新鋼種拿到市場“準入證”[N];中國冶金報;2006年

2 小顧;怎樣提高抽油桿打撈扶井成功率[N];中國石油報;2007年

3 王志田邋通訊員 王銘菊;大慶宏啟牌抽油桿海外市場規(guī)模進一步擴大[N];中國石油報;2007年

4 鄭戈 立成 云亮;唐鋼成功開發(fā)抽油桿用新鋼種[N];唐山勞動日報;2006年

5 記者 潘國良 通訊員 馬宏多;訂單為何接連不斷[N];中國石油報;2005年

6 劉國安邋通訊員 劉會杰;大港滾壓修復抽油桿技術成功應用[N];中國石油報;2007年

7 崔玉平;大慶抽油桿產品走出國門[N];中國工業(yè)報;2009年

8 郭曉東;山東墨龍抽油桿出口又有新突破[N];中國冶金報;2009年

9 記者 王志田;大慶抽油桿制造技術創(chuàng)效空間大[N];中國石油報;2009年

10 本報記者 柳方秀;以“變”制勝[N];中國冶金報;2010年

中國碩士學位論文全文數據庫 前10條

1 劉麗娟;抽油桿管鍍鎢工藝研究及應用[D];中國石油大學(華東);2014年

2 張輝;基于磁記憶技術的退役抽油桿剩余壽命評估[D];東北石油大學;2016年

3 楊靜;抽油桿自動測長技術的研究[D];沈陽理工大學;2010年

4 王曉華;油田抽油桿熱處理控制系統研究[D];遼寧工程技術大學;2013年

5 李明;油田起升抽油桿刮蠟裝置的結構設計及特性研究[D];東北石油大學;2010年

6 張文明;重力熱管抽油桿室內實驗研究[D];大慶石油學院;2008年

7 徐開東;雙圓臺抽油桿模鍛工藝及其有限元模擬[D];華中科技大學;2006年

8 張寧寧;新型抽油桿用鋼組織細化及強化機理研究[D];河北理工大學;2008年

9 趙斌;噴涂聚脲涂層抽油桿的防腐技術研究[D];中國石油大學（華東）;2013年

10 歐陽洲;抽油桿裂紋的電渦流檢測[D];西安理工大學;2002年

  本文關鍵詞：基于磁記憶技術的退役抽油桿剩余壽命評估，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：254456