游梁式抽油机抽油杆减振器研究

发布时间：2019-07-14 17:52

【摘要】：目前,国内外为减少抽油杆柱的断裂和脱扣现象,通常在抽油杆运动系统中安装抽油杆减振器,以此降低冲击与振动载荷对抽油杆的破坏。本文系统分析了游梁式抽油机用液压阻尼抽油杆减振器的工作原理与结构特点,根据流体力学理论建立了该减振器的液压阻尼特性数学模型,并对影响其阻尼特性的关键因素进行了理论分析。基于计算流体动力学理论利用流体仿真软件ANASY CFX对该减振器内部流场进行了仿真分析,得到了减振器内部流场的压力分布以及流动情况,对减振器工作过程中流体的变化规律有了比较深入的认识,并通过仿真的方法研究了减振器阻尼孔径、环形缝隙径向高度、冲击速度、油液粘度等参数对其阻尼力的影响规律。研制了减振器阻尼力测量装置,对影响抽油杆减振器阻尼性能的因素进行了实验研究,对实验与仿真结果进行了对比分析,验证了仿真分析方法的正确性,为该液压阻尼抽油杆减振器的结构改进提供了一种可行的研究方法。
文内图片：游梁式抽油机有杆抽油设备游梁式抽油机有杆抽油系统主要依靠抽油杆柱带动抽油泵柱塞上下运动进行抽

游梁式抽油机有杆抽油设备游梁式抽油机有杆抽油系统主要依靠抽油杆柱带动抽油泵柱塞上下运动进行抽

图片说明：第一章绪论景和意义俗称磕头机，在采油方式上属于有杆类采油设备机构把动力传递给驴头，使驴头按照一定规律做柱带动井下油泵柱塞做上下运动，不断地把油液经常使用的游梁式抽油机有杆抽油设备。有杆抽采油工程中依然占重要地位。我国开始使用有杆年代，但在七十年代以前，技术比较落后。八十，各油田进入快速发展阶段，有杆抽油技术也得界先进水平。当前，在全国各油田采油井中，约量的 75%是依靠有杆抽油设备开采出来的，有杆或缺的地位[2~4]。
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图片说明：婧褪匝檠芯浚囗蕴岣咂浠撼寮跽裥阅苡胧褂檬倜悻Ｍ?1.2 抽油杆减振器断裂图1.2 国内外研究现状抽油杆减振器在有杆抽油系统中已被广泛使用，为了更好的发挥抽油杆减振器的作用，提高其减振性能，国内外专家学者对此展开了一系列研究。在减振性能方面，2001 年燕山大学董世民教授针对抽油杆柱的纵向振动，采用将抽油杆柱简化为上端固定于随驴头悬点运动的基础上，下端受油液载荷激励的力学模型，得到了单级抽油杆柱纵向自由振动的固频以及在悬点运动和抽油杆底部柱塞油液载荷激励下的抽油杆柱的稳态相应，指出当激励频率等于基频的奇数倍时单级抽油杆柱会产生共振，这为抽油杆减振器的设计指明了方向[12]。2007 年西安石油大学的朱炳坤教授针对抽油杆柱纵向振动的固有频率，利用假设模态法对其进行了分析计算，指出抽油杆柱纵向振动的固有频率是影响抽油杆系统行为的一个重要因素，其值只取决于抽油杆柱的结构、材料和边界条件，与它是否在振动无关，这为抽油杆减振器的研究奠定了理论基础[13]。2007 年大庆石油学院朱军、阮晶琦等建立了抽油杆柱的动力学模型，研究了抽油杆柱振动的原因及影响因素，在此基础之上，根据减振原理并结合抽油杆的振动特点，设计了不同结构类型的减振器，并对其进行了刚度、阻尼以及寿命试验；同时计算了不同橡胶材料的刚度和阻尼对抽油机悬点载荷和抽油泵冲程的影响，为减振器减振元件的选择奠定了理论基础[14]。2008 年中国石油大学刘峰等针对抽油杆减振器蝶形弹簧动力学系统进行了研究，建立了动力学方程，并运用计算机语言编程进行了仿真研究，从理论上证明了抽油杆减振器在有杆抽油系统中的应用可大幅度地降低悬点的峰值载荷，减少抽油杆柱的振动[15]。2008 年燕山大学王胜杰研究了具有减振器的抽油杆柱动态仿真方法
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE933.1

【参考文献】