本文關(guān)鍵詞：連續(xù)油管注入頭結(jié)構(gòu)仿真分析與參數(shù)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于石油工程中的采油、鉆井和測(cè)井等領(lǐng)域。注入頭是連續(xù)油管作業(yè)機(jī)最重要的組成之一,直接用于夾持連續(xù)油管,其結(jié)構(gòu)的合理與否將直接影響著連續(xù)油管的使用壽命�，F(xiàn)場(chǎng)連續(xù)油管作業(yè)機(jī)注入頭在使用過程中,會(huì)出現(xiàn)夾緊裝置滾動(dòng)系統(tǒng)的失效造成滾輪的損壞、井口防噴裝置動(dòng)密封圈的失效、無支撐段油管被擠壓折斷、注入頭鏈條系統(tǒng)的磨損或斷裂,驅(qū)動(dòng)軸的斷裂失效以及滾筒與液壓控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定造成連續(xù)油管速度起下不均勻等問題,嚴(yán)重影響了連續(xù)作業(yè)機(jī)的作業(yè)質(zhì)量。因此,本文對(duì)連續(xù)油管注入頭的關(guān)鍵部件進(jìn)行了結(jié)構(gòu)性能分析和參數(shù)優(yōu)化研究,為提高注入頭作業(yè)性能和效率,延長使用壽命,提供理論支撐。具體研究?jī)?nèi)容如下：(1)對(duì)注入頭的結(jié)構(gòu)組成及工作原理工作受力進(jìn)行分析,對(duì)夾持力作了非均勻分布假設(shè),利用數(shù)學(xué)函數(shù)公式及彈性力學(xué)理論,建立了夾持應(yīng)力的表達(dá)式,為后續(xù)夾塊結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化提供理論支撐。(2)通過有限元分析夾塊的截面形狀,圓弧角、夾持方式、摩擦系數(shù)、開槽形狀及開槽數(shù)目對(duì)夾持性能的影響,建立夾持性能指標(biāo)和評(píng)價(jià)方法,確定了影響因素的合理取值區(qū)間,并優(yōu)選出夾塊開槽的形狀,為夾塊槽形結(jié)構(gòu)的參數(shù)優(yōu)化做準(zhǔn)備。(3)建立槽型夾塊夾持分析的參數(shù)模型,利用正交試驗(yàn)方法對(duì)槽結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析,獲得了夾持性能與槽型夾塊結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響關(guān)系,縮小了參數(shù)的取值區(qū)間,在此基礎(chǔ)上對(duì)槽型夾塊結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化,得到了槽型夾塊的最佳結(jié)構(gòu)尺寸。(4)對(duì)注入頭鏈條系統(tǒng)進(jìn)行了ADAMS動(dòng)力學(xué)仿真分析,獲得了緊邊嚙合輪齒與滾子的接觸力變化曲線,并作為輪齒與滾子靜強(qiáng)度分析的載荷依據(jù),有限元分析得到了嚙合輪齒接觸應(yīng)力變化規(guī)律。(5)利用有限元軟件完成了輪齒結(jié)構(gòu)參數(shù)敏感性分析,通過正交試驗(yàn)方法得到了輪齒結(jié)構(gòu)的最優(yōu)尺寸組合。上述研究為提高注入頭結(jié)構(gòu)的工作性能提供了新的分析思路和優(yōu)化方法,對(duì)注入頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：連續(xù)油管 注入頭 結(jié)構(gòu)分析 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TE931.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1 研究背景及目的意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.4 技術(shù)路線15
• 1.5 創(chuàng)新點(diǎn)15-16
• 第2章 連續(xù)油管注入頭結(jié)構(gòu)及力學(xué)分析16-30
• 2.1 連續(xù)油管注入頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)16-19
• 2.1.1 注入頭結(jié)構(gòu)組成16-18
• 2.1.2 注入頭工作原理18
• 2.1.3 連續(xù)油管注入頭的基本參數(shù)18-19
• 2.2 注入頭關(guān)鍵部件受力分析19-22
• 2.2.1 夾持軸向力19-20
• 2.2.2 鏈條系統(tǒng)的摩擦力20
• 2.2.3 鏈條牽引力20-21
• 2.2.4 案例計(jì)算21-22
• 2.3 夾塊夾持連續(xù)油管的應(yīng)力分析22-29
• 2.3.1 復(fù)變函數(shù)表示連續(xù)油管的應(yīng)力23-27
• 2.3.2 理論解與有限元解比較27-29
• 2.4 本章小結(jié)29-30
• 第3章 注入頭夾塊結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)夾持性能影響規(guī)律研究30-48
• 3.1 夾塊截面形狀對(duì)夾持性能的影響30-33
• 3.1.1 夾持截面形狀30-31
• 3.1.2 截面形狀仿真分析31-33
• 3.2 圓弧角對(duì)夾持性能影響33-35
• 3.3 摩擦系數(shù)對(duì)夾持性能的影響35-39
• 3.3.1 夾持面間摩擦系數(shù)特點(diǎn)35-36
• 3.3.2 摩擦系數(shù)對(duì)不同夾持方式的影響36-37
• 3.3.3 雜質(zhì)對(duì)摩擦系數(shù)影響的試驗(yàn)37-39
• 3.4 夾塊內(nèi)徑對(duì)夾持性能的影響39-42
• 3.5 夾塊開槽對(duì)夾持性能的影響42-47
• 3.5.1 未開槽夾塊對(duì)連續(xù)油管的有限元分析42-43
• 3.5.2 開槽夾塊結(jié)構(gòu)分析43-45
• 3.5.3 槽數(shù)對(duì)連續(xù)油管的應(yīng)力影響45-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 注入頭夾塊梯形槽結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)優(yōu)化研究48-60
• 4.1 結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法48-49
• 4.2 基于PYTHON的夾塊梯形槽參數(shù)化49-51
• 4.2.1 有限元分析模型參數(shù)化49
• 4.2.2 夾塊梯形槽的參數(shù)化49-51
• 4.3 夾塊梯形槽優(yōu)化算法描述51-52
• 4.4 夾塊梯形槽試驗(yàn)設(shè)計(jì)52-57
• 4.4.1 正交試驗(yàn)流程52-53
• 4.4.2 制定正交試驗(yàn)表53-54
• 4.4.3 參數(shù)敏感性54-57
• 4.5 夾塊梯形槽結(jié)構(gòu)優(yōu)化57-59
• 4.5.1 全因子試驗(yàn)設(shè)計(jì)57-58
• 4.5.2 優(yōu)化結(jié)果分析58-59
• 4.6 本章小結(jié)59-60
• 第5章 注入頭夾塊材料對(duì)夾持性能影響研究60-69
• 5.1 組合材料夾塊夾持油管力學(xué)理論依據(jù)60-61
• 5.2 常規(guī)和組合材料夾塊夾持有限元分析61-64
• 5.2.1 有限元建模61
• 5.2.2 常規(guī)和組合材料夾塊夾持性能對(duì)比61-64
• 5.3 組合材料夾塊結(jié)構(gòu)影響因素分析64-68
• 5.3.1 端面倒圓角對(duì)夾持影響64-65
• 5.3.2 環(huán)向倒圓角對(duì)夾持影響65-66
• 5.3.3 內(nèi)壓對(duì)夾持影響66-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 第6章 注入頭鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能仿真與優(yōu)化69-83
• 6.1 鏈條與鏈輪動(dòng)力學(xué)仿真分析69-73
• 6.1.1 建立動(dòng)力學(xué)仿真模型69-70
• 6.1.2 鏈條與鏈輪ADAMS動(dòng)力仿真分析70-73
• 6.2 滾子鏈條嚙合強(qiáng)度分析73-76
• 6.2.1 鏈輪與鏈條滾子幾何模型73-74
• 6.2.2 有限元分析模型建立74-75
• 6.2.3 有限元仿真結(jié)果與分析75-76
• 6.3 輪齒結(jié)構(gòu)強(qiáng)度參數(shù)敏感性分析76-82
• 6.3.1 輪齒結(jié)構(gòu)參數(shù)及水平確定76-80
• 6.3.2 參數(shù)交互作用對(duì)強(qiáng)度的影響80-81
• 6.3.3 輪齒結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化81-82
• 6.4 本章小結(jié)82-83
• 第7章 結(jié)論與展望83-85
• 7.1 結(jié)論83-84
• 7.2 展望84-85
• 致謝85-86
• 參考文獻(xiàn)86-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果89

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐艷麗;提高連續(xù)油管使用壽命的方法[J];石油機(jī)械;2002年11期

2 董社霞;國內(nèi)發(fā)展連續(xù)油管技術(shù)的條件分析[J];特種油氣藏;2005年03期

3 張燕娜;石凱;;連續(xù)油管的應(yīng)用與發(fā)展[J];西部探礦工程;2010年01期

4 陳樹杰;趙薇;劉依強(qiáng);劉業(yè)成;;國外連續(xù)油管技術(shù)最新研究進(jìn)展[J];國外油田工程;2010年11期

5 魯明春;張樸;陳波;路彥森;奎萬倉;;國產(chǎn)連續(xù)油管在青海高原油氣田的應(yīng)用[J];焊管;2011年03期

6 董志華,E.J.Walker;影響連續(xù)油管壽命的因素[J];國外石油機(jī)械;1995年03期

7 李大公,朱長發(fā);連續(xù)油管與石油生產(chǎn)[J];國外石油機(jī)械;1995年04期

8 王優(yōu)強(qiáng)，張嗣偉，方愛國;連續(xù)油管的失效形式與原因概述[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;1999年04期

9 朱小平;連續(xù)油管卷繞彎曲壽命分析[J];鉆采工藝;2000年06期

10 劉成;吐哈油田連續(xù)油管技術(shù)的應(yīng)用[J];石油礦場(chǎng)機(jī)械;2001年03期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 李斌;簡(jiǎn)偉;鐘權(quán)鋒;董駿;;連續(xù)油管井下作業(yè)技術(shù)研究與應(yīng)用[A];加入WTO和中國科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對(duì)策（上冊(cè)）[C];2002年

2 成果;蘇坷;;連續(xù)油管應(yīng)力極限數(shù)值分析[A];北京力學(xué)會(huì)第19屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2013年

3 林鐵軍;練章華;劉健;李東亮;呂其軍;;連續(xù)油管正弦屈曲載荷新公式及有限元模擬[A];2007年石油裝備學(xué)術(shù)研討會(huì)論文專輯[C];2007年

4 姚傳高;李慶峰;周晶;袁菲宏;張小紀(jì);劉希平;;連續(xù)油管在水平井中的應(yīng)用[A];低碳經(jīng)濟(jì)促進(jìn)石化產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與發(fā)展——第六屆寧夏青年科學(xué)家論壇論文集[C];2010年

5 康勇;王庚鎖;張育華;曹曉敏;方亮;;連續(xù)油管修井工藝技術(shù)在長慶氣田應(yīng)用與研究[A];石化產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展——寧夏第五屆青年科學(xué)家論壇論文集[C];2009年

6 袁輝;鄭華安;;連續(xù)油管酸洗在WAA-1井的應(yīng)用研究及效果評(píng)價(jià)[A];油氣藏改造壓裂酸化技術(shù)研討會(huì)會(huì)刊[C];2014年

7 畢宗岳;;連續(xù)油管及高鋼級(jí)ERW油井管技術(shù)進(jìn)展[A];石油天然氣用高性能鋼技術(shù)論壇——油氣開采、儲(chǔ)運(yùn)的戰(zhàn)略需求對(duì)鋼鐵材料的新挑戰(zhàn)會(huì)議論文集[C];2011年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李軍　郭岐偉;亞洲首條連續(xù)油管成功下線[N];中國化工報(bào);2009年

2 石曉;國產(chǎn)連續(xù)油管首次進(jìn)入俄羅斯[N];中國石化報(bào);2011年

3 通訊員 左陽　記者 陳青;國產(chǎn)連續(xù)油管首次進(jìn)入俄羅斯市場(chǎng)[N];中國石油報(bào);2011年

4 記者 谷學(xué)濤 通訊員 羅慶;連續(xù)油管作業(yè)單井增產(chǎn)成效顯著[N];中國石油報(bào);2012年

5 任厚毅;連續(xù)油管技術(shù)露鋒芒[N];中國石化報(bào);2008年

6 張曉波邋任厚毅;我國連續(xù)油管作業(yè)技術(shù)“破題”[N];中國石化報(bào);2008年

7 本報(bào)記者 楊西民;國產(chǎn)連續(xù)油管下井試驗(yàn)成功[N];寶雞日?qǐng)?bào);2009年

8 記者 李軍　馬靜;我連續(xù)油管技術(shù)打破國外封鎖[N];中國化工報(bào);2010年

9 記者 陳青　特約記者 馬靜;國產(chǎn)連續(xù)油管首次下井試驗(yàn)成功[N];中國石油報(bào);2009年

10 記者 宋鵬　通訊員 羅小寧;拉開連續(xù)油管帶螺桿鉆應(yīng)用序幕[N];中國石油報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何春生;連續(xù)油管低周疲勞壽命預(yù)測(cè)及屈曲分析方法研究[D];東北石油大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李雪嬌;預(yù)彎曲連續(xù)油管及其疲勞壽命預(yù)測(cè)[D];燕山大學(xué);2012年

2 孫福洋;連續(xù)油管的腐蝕和疲勞行為研究[D];西安石油大學(xué);2015年

3 屈濤;腐蝕坑對(duì)連續(xù)油管強(qiáng)度的影響規(guī)律研究[D];西安石油大學(xué);2015年

4 周博;連續(xù)油管鉆井系統(tǒng)流動(dòng)特性研究[D];長江大學(xué);2015年

5 王旭明;連續(xù)油管側(cè)鉆技術(shù)研究[D];長江大學(xué);2015年

6 王燦;連續(xù)油管導(dǎo)斜器開窗工藝技術(shù)研究[D];長江大學(xué);2015年

7 段凱;纏繞在滾筒上的連續(xù)油管的張力模式及其控制系統(tǒng)研究[D];長江大學(xué);2016年

8 肖兵;鉆磨橋塞的連續(xù)油管摩阻力分析及水力學(xué)參數(shù)計(jì)算[D];東北石油大學(xué);2016年

9 張東陽;連續(xù)油管注入頭結(jié)構(gòu)仿真分析與參數(shù)優(yōu)化研究[D];西南石油大學(xué);2016年

10 程文;連續(xù)油管力學(xué)特性分析與疲勞壽命研究[D];西南石油大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：連續(xù)油管注入頭結(jié)構(gòu)仿真分析與參數(shù)優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：276290