基于悬点实测示功图的抽油机井动态仿真研究

摘要

国内外学者对抽油机井示功图仿真以及以此为基础的抽油机井系统动态仿真技术做了大量研究工作。目前，以悬点实测示功图为基础的抽油机井动态仿真技术主要用于泵况诊断与曲柄轴扭矩分析，尚未系统用于抽油机井动态参数仿真。同时，针对目前抽油机井地面驱动传动系统动态参数仿真模型、以实测悬点示功图为基础的油井产量仿真模型所存在的不足，本文在改进抽油机井单元动态仿真模型的基础上，建立了基于实测悬点示功图的抽油机井动态仿真模型。论文主要研究成果如下：
　　(1)基于实测悬点位移，建立了曲柄运动规律的仿真模型。该模型克服了电动机精确机械特性曲线难于获得、曲柄运动规律刚性转子动力学模型仿真误差较大的缺点；
　　(2)综合考虑抽油机换向机构运动件惯性和运动副摩擦的影响，建立了游梁式抽油机换向机构各摩擦副约束力、曲柄轴净扭矩、换向机构传动效率的通用仿真模型。分析了运动副摩擦系数以及机构惯性对曲柄轴净扭矩、换向机构传动效率的影响；
　　(3)针对游梁式抽油机曲柄轴扭矩波动大的特点，考虑了皮带传动件的弹性，建立了游梁式抽油机皮带传动装置纵向振动与皮带瞬态传动效率的仿真模型；
　　(4)应用波动方程将实测悬点示功图转化为泵示功图。分别基于泵示功图与多相流理论，建立了有效功率仿真模型以及油井产液量仿真模型；
　　(5)应用Visual Basic6.0语言，开发了《基于悬点实测示功图的抽油机井动态仿真系统》软件。

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第1章 绪论

1.1 课题研究目的及意义

1.2 抽油机井动态参数仿真的研究现状

1.3 抽油机井动态参数仿真技术所存在的不足

1.4 本文主要研究内容

第2章 基于悬点实测示功图的曲柄运动规律仿真模型

2.1 游梁式抽油机的结构与工作原理

2.2 曲柄运动规律仿真模型

2.3 本章小结

第3章 游梁式抽油机曲柄扭矩与换向机构效率的仿真模型

3.1 曲柄轴扭矩的一般计算方法

3.2 曲柄轴净扭矩的通用仿真模型

3.3 曲柄轴净扭矩的数值仿真模型

3.4 曲柄扭矩的分解与机构的传动效率

3.5 曲柄扭矩与换向效率仿真结果分析

3.6 本章小结

第4章 游梁式抽油机皮带传动效率动态仿真模型

4.1 带传动的基本理论

4.2 带传动的动力学

4.3 带传动的效率

4.4 带传动装置仿真结果分析

4.5 本章小结

第5章 基于实测悬点示功图的油井产量与有效功率仿真模型

5.1 抽油机井有效功率仿真模型

5.2 基于实测悬点示功图的油井产量仿真模型

5.3 仿真实例分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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