井下驅動螺桿泵采油系統(tǒng)滾柱活齒減速器的研制

副題名

外文題名

Development of roller oscillating tooth gear drive reducer for downhole driven screw pump pumping system

論文作者

楊偉君著

導師

李瑰賢指導

學科專業(yè)

機械設計與理論

學位級別

d 2003n

學位授予單位

哈爾濱工業(yè)大學

學位授予時間

2003

關鍵詞

減速器 螺桿泵 采油機械設備

館藏號

TH132

唯一標識符

108.ndlc.2.1100009031010001/T3F24.002908159

館藏目錄

2005\TH132\5 2100433B

1概論

1.1引言

1.2螺桿泵采油系統(tǒng)概述

1.2.1螺桿泵采油系統(tǒng)組成

1.2.2螺桿泵分類

1.2.3螺桿泵采油系統(tǒng)主要特點

1.3螺桿泵采油系統(tǒng)研制與應用現狀

1.3.1地面驅動螺桿泵采油系統(tǒng)研制現狀

1.3.2潛油螺桿泵采油系統(tǒng)研制現狀

1.3.3國外螺桿泵采油系統(tǒng)應用現狀

1.3.4我國螺桿泵采油系統(tǒng)應用現狀

1.4螺桿泵采油系統(tǒng)新進展與發(fā)展趨勢

1.4.1新材料

1.4.2新結構設計

1.4.3新組件及配套技術

1.4.4螺桿泵采油技術的發(fā)展趨勢

1.5采油螺桿泵的轉速控制及優(yōu)化

1.5.1采油螺桿泵轉速控制的意義

1.5.2采油系統(tǒng)的軟啟動

1.5.3供采平衡

1.5.4采油螺桿泵的轉速優(yōu)化

參考文獻

2單螺桿泵理論基礎與選型設計

2.1單螺桿泵的工作原理

2.2單螺桿泵的流量計算與基本參數確定

2.2.1單螺桿泵的流量計算公式

2.2.2單螺桿泵基本尺寸的確定

2.3單螺桿泵定轉子型線方程式

2.3.1螺桿的軸向型線及其方程式

2.3.2襯套的軸向型線及其方程式

2.4單螺桿泵的運動學分析

2.4.1單螺桿的自轉和公轉

2.4.2單螺桿在襯套中的運動特點

2.5單螺桿泵的能量損失與效率計算

2.5.1容積損失

2.5.2機械損失

2.6單螺桿泵定轉子尺寸最優(yōu)配比

2.6.1初始過盈最優(yōu)值的確定

2.6.2螺桿偏心距對其半徑最優(yōu)比值的確定

2.6.3襯套導程對螺桿半徑最優(yōu)比值的確定

2.6.4螺桿一襯套副長度的選擇

2.7單螺桿泵軸向力計算

2.7.1Gc的確定

2.7.2Gf的確定

2.7.3Gp的確定

2.8螺桿泵的選型設計

2.8.1螺桿泵的井下容積

2.8.2螺桿泵的壓頭

2.8.3泵型選擇及參數設計

2.8.4配套抽油管的選擇

參考文獻

3螺桿泵定子橡膠及其磨損分析

3.1螺桿泵定子橡膠

3.1.1橡膠材料基本特征

3.1.2螺桿泵定子橡膠應具有的性能

3.1.3常用的螺桿泵定子橡膠材料

3.2實際工況下定子橡膠的選擇

3.2.1常規(guī)淺井

3.2.2深井或超深井

3.2.3水平井

3.2.4特殊工況

3.3螺桿泵定子橡膠實物磨損分布規(guī)律

3.4螺桿泵定子橡膠磨損分析研究現狀

3.4.1從自身結構參數角度分析定子橡膠磨損

3.4.2從受力角度分析定子橡膠磨損

3.4.3從機構構形角度分析定子橡膠磨損

3.4.4從有限元角度分析定子橡膠磨損

3.4.5從磨損機理角度分析定子橡膠磨損

3.4.6從流體動力學和結構力學角度分析定子橡膠磨損

3.5橡膠摩擦學

3.5.1摩擦學簡介

3.5.2研究橡膠磨損的重要意義

3.5.3磨損的基本特征

3.5.4摩擦學系統(tǒng)簡介

3.5.5橡膠摩擦的特點

3.5.6橡膠磨損的特點

3.5.7影響橡膠摩擦磨損性能的因素

3.6采油螺桿泵摩擦學系統(tǒng)分析

參考文獻

4采油螺桿泵轉速影響因素

4.1油井供液能力

4.2采油螺桿泵結構參數

4.2.1橡膠定子與金屬轉子之間的過盈量

4.2.2螺桿泵內部結構參數

4.3泵以上的環(huán)形空間

4.4油井工況

4.4.1原油黏度

4.4.2井下溫度

4.4.3泵端壓差

4.4.4原油中的含砂量

4.4.5原油中的含氣量

4.4.6原油中的含蠟量

4.5螺桿泵定子橡膠的磨損

4.6螺桿泵的容積效率和機械效率

4.6.1螺桿泵的容積效率

4.6.2螺桿泵的機械效率

4.6.3泵兩端壓差對效率的影響

4.6.4油的溫度和黏度對容積效率的綜合影響

參考文獻

5螺桿泵轉速優(yōu)化模型構建及預測

5.1常用的非線性優(yōu)化方法

5.1.1遺傳算法

5.1.2人工神經網絡

5.1.3灰色理論

5.1.4小波分析

5.1.5模糊系統(tǒng)理論

5.2采油螺桿泵轉速優(yōu)化模型的構建與預測

5.2.1BP神經網絡建模與預測

5.2.2RBF神經網絡建模與預測

5.2.3Elman神經網絡建模與預測

5.2.4基于遺傳算法的神經網絡建模與預測

5.2.5基于四種人工神經網絡的螺桿泵轉速優(yōu)化效果比較分析

參考文獻

6螺桿泵轉速優(yōu)化系統(tǒng)開發(fā)

6.1螺桿泵轉速優(yōu)化系統(tǒng)開發(fā)平臺及支撐軟件

6.1.1Delphi系統(tǒng)開發(fā)平臺

6.1.2Matlab支撐軟件

6.2Delphi與Matlab混合編程

6.2.1使用Matlab引擎

6.2.2利用Mideva軟件平臺

6.2.3利用文件傳輸方式

6.2.4利用DDE（動態(tài)數據交換）

6.2.5利用Active

6.3基于文件傳輸方式實現的混合編程

6.3.1Matlab的M語言

6.3.2Matlab數據的輸入輸出方法

6.3.3執(zhí)行可執(zhí)行文件（exe）的方式

6.3.4Delphi將數據傳遞給Matlab

6.3.5Matlab接受傳遞數據并進行計算

6.3.6矩陣運算的實現

6.4螺桿泵轉速優(yōu)化系統(tǒng)總體設計及組成模塊

6.4.1螺桿泵轉速優(yōu)化系統(tǒng)總體設計

6.4.2螺桿泵轉速優(yōu)化系統(tǒng)組成模塊

6.5螺桿泵轉速優(yōu)化系統(tǒng)的軟件設計

6.5.1數據采集程序

6.5.2螺桿泵轉速神經網絡模型與Delphi實現

6.5.3控制輸出程序

6.6螺桿泵轉速優(yōu)化系統(tǒng)的模擬硬件構成

6.7螺桿泵轉速優(yōu)化系統(tǒng)運行界面

6.7.1開機界面

6.7.2主界面

6.7.3試驗主界面

6.7.4試驗結果與報告界面

6.7.5數據分析界面

6.7.6曲線分析界面

6.7.7報表設置界面

參考文獻

……

7螺桿泵轉速優(yōu)化試驗平臺構建

8螺桿泵轉速優(yōu)化試驗測試

《螺桿泵與井下螺桿鉆具》側重于螺桿泵的實際應用，根據螺標泵在使用中的需要，系統(tǒng)講解了螺桿泵的基本原理、分類、設計參數、應用準則、安裝實例和故障維修?！堵輻U泵與井下螺桿鉆具》適合螺桿泵的設計、使用人員，高校相關專業(yè)的師生使用。