多因素耦合作用下ESPCP系统控制方法研究
发布时间：2022-01-03 18:43
潜油螺杆泵采油技术以其适宜于高粘度、高含砂量原油开采、高效低耗、占地面积小等特征,在石油工业领域得到了日益广泛的应用。如何使这种采油设备在运转过程中得到有效保护并尽可能延长使用寿命,对该项技术的推广起着重要作用。本文重点分析了影响螺杆泵转速的相关因素及其关联关系,探讨了合理选择螺杆泵转速的原则,针对主要影响因素如原油渗透率、泵两端压差、油温、容积效率以及机械效率等,结合人工神经网络方法,建立了最优转速匹配模型。文中研究了以计算机、井下压力温度传感器、A/D转换器、变频器等主要部件组成的螺杆泵转速控制系统。进一步完善了系统的综合控制模型、进一步规范了宝塔式控制策略的实施过程。同时在前期理论研究与实践分析的基础上,以提高系统的效率和可靠性、降低控制系统成本为目标,改进了硬件配置。文中设计了井下信号的采集与传输模块,提出了动力线缆中零线作为模拟信号载体,在地面再通过A/D转换将模拟信号切换成计算机可识别的数字信号进行处理,这种信号传输方案使得信号的传输更准确、更经济。文中分析了所选定的变频器I/O通信协议,采用RS-485总线通讯方式设计了基于Window98的串行通信控制模块,同时,尝试着...
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 潜油螺杆泵采油系统的组成与技术经济特征
1.2 ESPCP系统应用中存在的问题
1.2.1 ESPCP技术在国内外的开发应用状况
1.2.2 ESPCP系统应用中存在的问题
1.2.3 国外在这方面采取的对策
1.3 计算机智能监控技术的发展状况分析
1.3.1 智能监控系统的产生
1.3.2 智能监控系统的内涵与发展
1.3.3 智能监控系统的类型
1.3.4 支撑本课题的智能监控系统设计基础理论
1.4 本课题的目的及意义
第二章 螺杆泵转子转速影响因素综合分析
2.1 油井供液能力对螺杆泵转速的影响
2.1.1 油井流入特性
2.1.2 油井中动液面的测量
2.2 容积效率对螺杆泵转速的影响
2.2.1 螺杆泵的容积效率和机械效率
2.2.2 泵两端压差对效率的影响
2.2.3 油的温度和粘度对容积效率的综合影响
2.3 定子衬套的磨蚀情况与转速的关系
2.4 基于人工神经网络的转子转速调节
2.4.1 人工神经网络
2.4.2 基于人工神经网络的转子转速调节
2.4.3 在线转速调节系统设计
第三章 监控系统的信号处理与控制策略研究
3.1 信号的采集与处理
3.1.1 信号的采集与传递过程
3.1.2 信号的变换
3.2 软启动模型设计
3.2.1 启动频率的确定
3.2.2 升速过程
3.2.3 供采平衡状态下电机输入频率的设计准则
3.3 控制策略与实施
3.3.1 宝塔式控制策略
3.3.2 控制方式
3.3.3 控制面板设计
3.3.4 控制过程的实施
3.4 数据处理
第四章 监控系统的硬件平台设计
4.1 控制系统的总成
4.2 变频调速模块
4.2.1 调速原理与调速方式的确定
4.2.2 变频器的容量
4.2.3 负功率处理
4.2.4 变频器的选型
4.3 信号采集与传输模块
4.3.1 传感器的功能与组成
4.3.2 传感器的选型原则
4.3.3 QCWY-1型井下传感器
4.3.4 A/D转换器
4.4 基于Window98的串行通信控制模块
4.4.1 串行I/O的总体设计
4.4.2 变频器的串行I/O通信协议
4.4.3 对变频器串行I/O的通信控制
第五章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]交流变频调速装置的应用及效益[J]. 王占奎. 电源技术应用. 2001(04)
[2]交流变频调速装置的应用及效益[J]. 王占奎. 电源技术应用. 2001 (04)
[3]辊压成型机中调速系统的设计[J]. 丁曙光,郑红梅. 机械设计与制造工程. 2000(06)
[4]智能化抽油系统在游梁式抽油机上的应用[J]. 倪振文,赵来军,职黎光. 大庆石油学院学报. 2000(03)
[5]Win98下DCS变频调速系统的串行通信在印染设备中的实现[J]. 张新曼,杨玲,党朝,丁学文. 现代纺织技术. 2000(03)
[6]变频调速系统在门式起重机中的应用[J]. 梁景成,李保健. 铁道货运. 2000(04)
[7]新型交流变频电驱动石油钻机[J]. 翁海珥,张阳春. 石油矿场机械. 2000(03)
[8]电潜螺杆泵采油系统的开发与现场应用[J]. 鲍锋,赵政超,王智博,杨忠培. 石油钻采工艺. 2000(01)
[9]电动潜油并联螺杆泵采油系统[J]. 冬梅. 石油机械. 1999(09)
[10]单螺杆泵的合理选择与使用[J]. 王旱祥,李炳辉,王力强. 石油机械. 1999(05)
本文编号：3566780
【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 潜油螺杆泵采油系统的组成与技术经济特征
1.2 ESPCP系统应用中存在的问题
1.2.1 ESPCP技术在国内外的开发应用状况
1.2.2 ESPCP系统应用中存在的问题
1.2.3 国外在这方面采取的对策
1.3 计算机智能监控技术的发展状况分析
1.3.1 智能监控系统的产生
1.3.2 智能监控系统的内涵与发展
1.3.3 智能监控系统的类型
1.3.4 支撑本课题的智能监控系统设计基础理论
1.4 本课题的目的及意义
第二章 螺杆泵转子转速影响因素综合分析
2.1 油井供液能力对螺杆泵转速的影响
2.1.1 油井流入特性
2.1.2 油井中动液面的测量
2.2 容积效率对螺杆泵转速的影响
2.2.1 螺杆泵的容积效率和机械效率
2.2.2 泵两端压差对效率的影响
2.2.3 油的温度和粘度对容积效率的综合影响
2.3 定子衬套的磨蚀情况与转速的关系
2.4 基于人工神经网络的转子转速调节
2.4.1 人工神经网络
2.4.2 基于人工神经网络的转子转速调节
2.4.3 在线转速调节系统设计
第三章 监控系统的信号处理与控制策略研究
3.1 信号的采集与处理
3.1.1 信号的采集与传递过程
3.1.2 信号的变换
3.2 软启动模型设计
3.2.1 启动频率的确定
3.2.2 升速过程
3.2.3 供采平衡状态下电机输入频率的设计准则
3.3 控制策略与实施
3.3.1 宝塔式控制策略
3.3.2 控制方式
3.3.3 控制面板设计
3.3.4 控制过程的实施
3.4 数据处理
第四章 监控系统的硬件平台设计
4.1 控制系统的总成
4.2 变频调速模块
4.2.1 调速原理与调速方式的确定
4.2.2 变频器的容量
4.2.3 负功率处理
4.2.4 变频器的选型
4.3 信号采集与传输模块
4.3.1 传感器的功能与组成
4.3.2 传感器的选型原则
4.3.3 QCWY-1型井下传感器
4.3.4 A/D转换器
4.4 基于Window98的串行通信控制模块
4.4.1 串行I/O的总体设计
4.4.2 变频器的串行I/O通信协议
4.4.3 对变频器串行I/O的通信控制
第五章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]交流变频调速装置的应用及效益[J]. 王占奎. 电源技术应用. 2001(04)
[2]交流变频调速装置的应用及效益[J]. 王占奎. 电源技术应用. 2001 (04)
[3]辊压成型机中调速系统的设计[J]. 丁曙光,郑红梅. 机械设计与制造工程. 2000(06)
[4]智能化抽油系统在游梁式抽油机上的应用[J]. 倪振文,赵来军,职黎光. 大庆石油学院学报. 2000(03)
[5]Win98下DCS变频调速系统的串行通信在印染设备中的实现[J]. 张新曼,杨玲,党朝,丁学文. 现代纺织技术. 2000(03)
[6]变频调速系统在门式起重机中的应用[J]. 梁景成,李保健. 铁道货运. 2000(04)
[7]新型交流变频电驱动石油钻机[J]. 翁海珥,张阳春. 石油矿场机械. 2000(03)
[8]电潜螺杆泵采油系统的开发与现场应用[J]. 鲍锋,赵政超,王智博,杨忠培. 石油钻采工艺. 2000(01)
[9]电动潜油并联螺杆泵采油系统[J]. 冬梅. 石油机械. 1999(09)
[10]单螺杆泵的合理选择与使用[J]. 王旱祥,李炳辉,王力强. 石油机械. 1999(05)
本文编号：3566780
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