隨著石油開采量和開采規(guī)模的逐漸增加,致使地下油層不斷下降。石油開采逐漸進入中后期階段,使石油的開采難度逐漸增大,舊式抽油機的短板越加明顯,迫使各國石油公司加大對新型抽油機研發(fā)的投入。而對新型抽油機的工作性能檢測也成為抽油機研發(fā)工作的重點。因此如何能在實驗室條件下,盡可能地模擬抽油的實際作業(yè)情況,對抽油機工作性能的研究和改進具有重大意義。本文針對新型滾筒式抽油機設計了一套抽油模擬加載裝置,更真實準確地模擬了抽油機在實際作業(yè)過程中的載荷變化,能夠為抽油機、換向裝置、減速器等部件,在實驗研究階段的負載試驗提供技術支持。對檢測和提高抽油機的工作性能,優(yōu)化改進抽油機重要零部件,延長其使用壽命奠定基礎。首先,對抽油機整機結構設計和減速換向裝置進行三維建模和動力學分析,采用Adams對換向裝置和抽油機懸點做運動仿真分析,從結構及運動上證實新型滾筒式抽油機的可行性。通過借鑒以往多種類型的抽油機加載方法,提出機械與模擬井泵復合加載的方案。參考需檢測設備的參數(shù)對模擬井泵的結構進行設計和建模,并用ANSYS/workbench軟件對其結構進行有限元分析,驗證該加載裝置理論上的可行性。將設計的新型滾筒式抽油機...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究意義
    1.2 抽油機模擬加載系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 模擬加載系統(tǒng)的發(fā)展
        1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
        1.2.3 國外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題研究目的及內容
        1.3.1 課題來源
        1.3.2 研究目的
        1.3.3 主要研究內容
    1.4 本章小結
第2章 無游梁式抽油機工作原理及特性分析
    2.1 無游梁式抽油機概述
    2.2 無游梁式抽油機運動分析
    2.3 抽油機動力特性分析
        2.3.1 系統(tǒng)運動周期及啟動階段
        2.3.2 電機啟動階段內的運動關系
    2.4 抽油機示功圖
    2.5 本章小結
第3章 滾筒式抽油機及加載裝置的機械結構設計
    3.1 滾筒式抽油機整機結構設計及分析
        3.1.1 抽油機整機結構建模
        3.1.2 塔架結構及受載分析
        3.1.3 滾筒組件和天輪車組件
        3.1.4 配重箱平衡設計
    3.2 抽油機換向裝置及其運動分析
        3.2.1 抽油機換向裝置
        3.2.2 換向裝置運動分析
    3.3 抽油機懸點分析
        3.3.1 抽油機懸點運動分析
        3.3.2 抽油機懸點載荷分析
    3.4 滾筒式抽油機模擬加載系統(tǒng)的設計
        3.4.1 模擬加載系統(tǒng)方案設計
        3.4.2 模擬加載裝置的設計與建模
        3.4.3 模擬加載裝置的有限元分析
    3.5 本章小結
第4章 抽油機模擬加載的測控系統(tǒng)設計
    4.1 抽油機加載試驗測控系統(tǒng)的總體設計
    4.2 測控系統(tǒng)硬件設計
        4.2.1 PLC選型與介紹
        4.2.2 擴展模塊選型
        4.2.3 PLC的 I/O配置
    4.3 測控系統(tǒng)軟件設計
        4.3.1 PLC程序設計
        4.3.2 操作界面設計
    4.4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)介紹
        4.4.1 懸點位移檢測
        4.4.2 懸點載荷檢測
        4.4.3 換向裝置檢測
    4.5 其他參數(shù)處理
    4.6 本章小結
第5章 抽油機模擬加載裝置的實驗與分析
    5.1 抽油機加動載荷試驗裝置的測試環(huán)境
    5.2 實驗目的及過程
        5.2.1 實驗目的
        5.2.2 實驗準備及過程
    5.3 實驗數(shù)據(jù)處理及分析
        5.3.1 抽油機加載測試分析
        5.3.2 換向裝置測試分析
    5.4 本章小結
總結與展望
    總結
    展望
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄



本文編號：3872636