一种双井互平衡液压抽油机的设计与分析

发布时间：2019-10-16 11:35

【摘要】：随着原油储量日益减少,各油田进入中后期开采阶段,各油井开采的难度不断加大,现阶段迫切需要对特殊环境油井、深层油井及稠油井进行开采。面对这些问题,目前广泛应用的游梁式抽油机已不能胜任,需要对新型抽油机进行研究讨论。从抽油机的发展过程来看,抽油机技术发展的总趋势是朝着长冲程、大载荷、精确平衡、节约能耗、适应性好等方面发展。液压传动是现代工业必不可少的能量密集型传动方式,它可以最大限度地减小设备体积和重量。以液压传动技术为特征的液压抽油机可以最大限度地发挥油井产能,具有良好的采油经济性,尤其是针对稠油开采和油田的后期开发液压抽油机则更具魅力。本论文设计与分析了一种双井互平衡液压抽油机,该液压抽油机基于液压传动技术设计完成,两驱动液压缸直接驱动两油井抽油泵交替采油,通过两平衡液压缸来达到平衡。论文研究的主要内容如下：第一章,首先分析对比了常规游梁式抽油机和新型抽油机,介绍了液压抽油机发展的相关背景；其次,详细分析了国内外液压抽油机的发展趋势和研究现状；最后提出了本论文的研究内容和技术路线。第二章,基于液压设计原理,根据液压抽油机系统功能等设计合理的液压系统并详细分析液压系统工作原理。第三章,主要分析和计算了抽油机悬点载荷。通过分析抽油机悬点静载荷、动载荷、摩擦载荷三方面负载,获得抽油机悬点的受力状态。选取相关参数,计算得到后续设计所需要的负载值。第四章,分析液压抽油机驱动液压缸、平衡液压缸的受力情况以及蓄能器的工作情况,并结合液压抽油机的外部负载计算出液压系统单井采油工作和双井采油工作情况下的压力和流量。第五章,根据系统的压力、流量等参数对系统各元件进行设计和选型,利用三维设计软件SolidWorks完成零部件设计及虚拟装配。首先对液压系统动力装置、控制阀、执行装置和液压辅件各元件进行了参数计算、调研选型和结构计算；其次运用SolidWorks软件,按照相关技术手册及结构设计参数对各元件进行三维造型；最后设计了溢流阀台、换向阀台和分流阀台液压集成块,并完成液压系统的虚拟装配。第六章,运用AMESim软件对设计的系统进行仿真分析。首先介绍了AMESim软件的特点及其应用,其次正确建立驱动液压缸模型、平衡液压缸模型、分流集流阀模型和液压缸缓冲模型,并分别对各模型进行仿真和分析其特性曲线；最后,建立单井采油液压系统模型和双井采油液压系统模型,并分别对各模型仿真和分析其特性曲线。第七章,总结本论文的研究内容和结论,提出进一步工作的建议和展望。
【图文】：

液压抽油机,公司

油机液压系统原理图并从动力装置、控制阀、执行装置、辅助装置方面分析液压系统组成。其次，从液压回路的角度分析液压抽油机不同工作情况的回路油液流向。3)分析液压抽油机悬点载荷的组成，确定井深、抽油杆组合等采油参数，设计规划抽油机的运行参数，计算出液压抽油机的负载值。4)结合液压系统的负载以及驱动液压虹的运行参数，分析驱动液压虹和平衡液压}的受力情况，确定适当的驱动液压虹和平衡液压社结构参数，计算出不同工作情况的压力和流量值。5)根据液压系统压力、流量等参数，设计选择液压系统的动力装置、执行装置、控制阀、辅助装置各元件并运用Solidworks软件建立其三维模型和对液压系统进行虚拟装配；运用Solidworks软件中SimulationXpress模块对驱动液压}和平衡液压赶虹筒强度校核。6)运用AMESIM软件对液压抽油机进行局部和整体仿真。建立局部驱动液压社‘及负载模型、分流集流阀模型、平衡液压}缓冲模型，并对其仿真分析；建立整体单井采油模型和双井采油模型，并对其仿真分析。

液压抽油机,公司

油机液压系统原理图并从动力装置、控制阀、执行装置、辅助装置方面分析液压系统组成。其次，从液压回路的角度分析液压抽油机不同工作情况的回路油液流向。3)分析液压抽油机悬点载荷的组成，确定井深、抽油杆组合等采油参数，设计规划抽油机的运行参数，计算出液压抽油机的负载值。4)结合液压系统的负载以及驱动液压虹的运行参数，分析驱动液压虹和平衡液压}的受力情况，确定适当的驱动液压虹和平衡液压社结构参数，计算出不同工作情况的压力和流量值。5)根据液压系统压力、流量等参数，设计选择液压系统的动力装置、执行装置、控制阀、辅助装置各元件并运用Solidworks软件建立其三维模型和对液压系统进行虚拟装配；运用Solidworks软件中SimulationXpress模块对驱动液压}和平衡液压赶虹筒强度校核。6)运用AMESIM软件对液压抽油机进行局部和整体仿真。建立局部驱动液压社‘及负载模型、分流集流阀模型、平衡液压}缓冲模型，，并对其仿真分析；建立整体单井采油模型和双井采油模型，并对其仿真分析。
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE933.1

【参考文献】