增程式液压抽油机的设计与分析

发布时间：2018-03-02 23:19

本文选题：液压抽油机　切入点：液压系统设计　出处：《长江大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：随着国内油田的不断发展,东部大部分油田已步入注水开发的中后期,油田急需要对深井油、高含水油和稠油进行开发,目前游梁式抽油机无法胜任,这样就迫切需要通过长冲程和低冲次的抽油机的开发来满足这新的需求。液压抽油机采用长冲程、低冲次液压驱动,这样很适合开采深井油、高含水油和稠油。液压抽油机系统的结构相比要更简化,适应性也更强。液压传动使抽油机更柔和,同时能更好的传递液压能。这些无与伦比的优势使液压抽油机可以在开采深井油、高含水油和稠油时能很好的发挥采油效果。本论文设计与分析了一种增程式液压抽油机,该液压抽油机基于美国哈里伯顿增程式液压抽油机设计完成。论文研究的主要内容有:首先将液压抽油机和游梁式抽油机进行对比,总结出液压抽油机在开采深井油、高含水油和稠油具有很好的优势。接着详细介绍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。根据液压设计原理,根据增程式液压抽油机液压系统功能设计了液压抽油机的液压系统原理图。增程式液压抽油机的液压缸采用复合式液压缸,同时,分析了液压抽油机液压系统在上下冲程过程中的工作过程。计算了增程式液压抽油机悬点载荷的主要组成部分。并对决定增程式液压抽油机悬点载荷的各项参数油井的深度、抽油杆的组合等参数进行选择设计,计算出抽油机的在上下冲程的悬点负载值。根据增程式液压抽油机的工作情况,对液压缸进行受力分析,根据液压缸的受力计算设计出复合式液压缸的各个尺寸。对新型增程式液压抽油机对蓄能器要求的容积和蓄能器的容许工作压力选取蓄能器。选择了增程式液压抽油机液压系统的动力装置元件,包括液压泵和电机;选择了液压阀件,包括直动式溢流阀、先导式溢流阀、梭阀、双向液压锁、单向阀进行选型设计。还计算设计选择了液压系统中的相关液压辅助元件油箱、冷却器、加热器的设计选型。对增程式液压抽油机速度曲线选择设计为梯形曲线,规划了抽油机运行的冲次、冲程以及运行速度,选择设计为梯形曲线。通过AMEsim软件,分布建立液压缸及负载模型,对增程式液压抽油机系统模型进行仿真分析,得到的结果仿真速度曲线与实际位移曲线与设计曲线非常相符,所设计的液压系统能正常的使液压抽油机按照设计的速度曲线正常采油。通过PLC控制延长电磁换向阀门开闭时间为0.2s来使运动部件的制动时间延长,在液压控制阀的前面设置安装蓄能器;上下冲程过程中还通过限制管路中液体的流速,增大管径和采用橡胶软管,缩短管道的长度和避免不必要的管道弯曲;在液压缸两端设置缓冲装置,即在两端安装导向套与缓冲套,通过缓冲套上的节流孔和导向套与缓冲套之间的配合间隙形成缓冲,缓冲腔中的阻力小孔上的设置锥形阻力孔,使活塞杆进入的时候有阻力,能有效的起到缓冲效果,而当活塞杆反向时确无阻力作用,使活塞杆可以反向的做加速运动,通过这种设计很好的解决了增程式液压抽油机在上下过程的缓冲和换向后能无阻力反向做加速运动。建立了增程式液压抽油机控制系统模型,对增程式液压抽油机控制系统中的采用新型电控双向液压锁,通过PLC控制电磁方向阀换向,实现增程式液压抽油机上下冲程二个过程,同时通过PLC控制整个增程式液压抽油机控制系统,使其能够更自动化、智能化,通过计算,增程式液压抽油机的液压系统回收近35%的系统势能,实现了抽油机上的节能问题。最后,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。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE933.1

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