基于注采联作的滑套阀系列结构设计

发布时间：2017-09-03 15:15

  本文关键词：基于注采联作的滑套阀系列结构设计

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【摘要】：本文主要在分析稠油热采工艺的基础上，根据目前工艺存在的一些缺陷，引入在稠油热采中采用基于滑套阀的注采联作技术。完成对滑套阀的设计及弹簧片的系列参数化设计，设计了便于快速简洁的弹簧片及建立弹簧片的三维模型，主要的研究内容及工作如下： (1)通过对采油工艺的了解，根据现有稠油热采注蒸汽技术的缺陷，在稠油热采中采用基于滑套阀的注采联作技术，完成整个滑套阀的机械结构设计，利用三维设计软件solidworks完成滑套阀零部件三维模型的建立及虚拟装配。 (2)对滑套阀的关键零部件：螺旋弹簧及弹簧片的受力状况进行了分析，以300m井深为例进行受力研究，确定螺旋弹簧及弹簧片的结构及尺寸参数。研究弹簧片受力变形情况，利用挠度变化计算的叠加原理，对弹簧片模型进行简化，推导出弹簧片挠度变化的理论计算公式，为后续弹簧片的参数化设计提供理论依据。 (3)运用有限元分析软件ABAQUS，对弹簧片的受力进行有限元分析，对比分析弹簧片的挠度变化与利用推导弹簧片挠度变化的理论计算公式之间的差异，分析误差来源，优化挠度计算理论公式，验证了弹簧片挠度推理计算的合理性。 (4)运用高级语言VB设计参数化界面，主要包括井深参数、弹簧片数目的设置，抽油杆直径的选择及抽油杆下降深度的确定。运用VB与solidworks的API接口，对弹簧片系列三维模型进行参数化设计，便于后续滑套阀的快速设计。 (5)通过弹簧片的加载试验，，验证了弹簧片的受力变形情况，对弹簧片的制作工艺提出了改进。
【关键词】：注采联作 滑套阀 弹簧片 参数化设计
【学位授予单位】：西安科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TE934;TH135
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 1 绪论7-12
• 1.1 课题背景7-8
• 1.2 国内外的发展及研究趋势8-9
• 1.2.1 国外的研究动态及发展趋势8
• 1.2.2 国内的研究动态及发展趋势8-9
• 1.3 本课题研究目的和意义9-10
• 1.4 本课题的总体研究方案和设计目标10-12
• 1.4.1 滑套阀系列的总体设计方案10-11
• 1.4.2 滑套阀系列设计的目标11-12
• 2 结构设计12-17
• 2.1 三维设计方法12-13
• 2.1.1 三维设计技术12
• 2.1.2 三维几何造型12-13
• 2.2 solidworks 软件简介13
• 2.3 滑套阀三维模型的建立及虚拟装配13-16
• 2.3.1 基本的三维模型13-14
• 2.3.2 创建零件模型的几种方法14
• 2.3.3 滑套阀三维模型14-16
• 2.4 本章小结16-17
• 3 螺旋弹簧及弹簧片的受力分析17-29
• 3.1 滑套阀工况概述及载荷计算17
• 3.2 螺旋弹簧的受力分析及设计17-21
• 3.2.1 螺旋弹簧受力计算17-18
• 3.2.2 螺旋弹簧的设计18-21
• 3.3 弹簧片的受力分析及设计21-28
• 3.3.1 薄板弯曲理论21-22
• 3.3.2 简支梁的挠度理论22-23
• 3.3.3 弹簧片挠度计算的推理23-26
• 3.3.4 弹簧片受力计算及结构参数的确定26-28
• 3.4 本章小结28-29
• 4 弹簧片有限元分析29-38
• 4.1 有限元理论29-30
• 4.2 ABAQUS 软件简介30-31
• 4.3 弹簧片有限元分析31-36
• 4.4 结果对比分析统计36-37
• 4.5 本章小结37-38
• 5 弹簧片的参数化设计及编程38-46
• 5.1 参数化设计理论38-41
• 5.1.1 参数化的定义38
• 5.1.2 参数化设计的基本概念38-39
• 5.1.3 参数化设计的类型及驱动方式39
• 5.1.4 参数化三维几何造型39-40
• 5.1.5 参数化设计的主要方法40-41
• 5.2 弹簧片的参数化设计41-45
• 5.2.1 solidworks 的二次开发工具41-42
• 5.2.2 VB 对 solidworks 进行二次开发的步骤42
• 5.2.3 参数化设计界面42
• 5.2.4 参数化设计编程流程42-44
• 5.2.5 部分程序设计44-45
• 5.3 本章小结45-46
• 6 试验测试46-52
• 6.1 试验测试原理46-47
• 6.2 试验测试方案47-49
• 6.3 试验结果及分析49-51
• 6.4 本章小结51-52
• 7 结论52-54
• 7.1 结论52-53
• 7.2 展望53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-58
• 附录58
• 在读期间公开发表学术论文题录58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 叶翠;江厚顺;幸明刚;;稠油热采技术研究[J];长江大学学报(自然科学版);2012年07期

2 刘尚奇,包连纯,马德胜;辽河油田超稠油油藏开采方式研究[J];石油勘探与开发;1999年04期

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4 杨人平;杨永全;潘昭才;王春生;肖云;;塔里木碳酸盐岩稠油油藏增效降本实践[J];石油工程建设;2009年06期

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6 孟科全;唐晓东;邹雯p

本文编号：785750