采油工程試驗(yàn)井專用絞車動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì).pdf

1、本課題主要針對(duì)采油工程中間模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的專用絞車，采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的方法對(duì)工作過程中產(chǎn)生的振動(dòng)問題加以研究。 在油田開采方式逐步由自噴轉(zhuǎn)為機(jī)械采油過程中，機(jī)械采油裝備、井下工具、作業(yè)工藝方法及配套的設(shè)施都需要進(jìn)行中間模擬試驗(yàn)。因此，采油工程中間模擬試驗(yàn)已成為油田生產(chǎn)不可缺少的環(huán)節(jié)，隨著新的舉升工藝方法、作業(yè)工具的科學(xué)研究和推廣，它將發(fā)揮越來越大的作用。在油田的不同開發(fā)階段，為人工舉升、分層開采、生產(chǎn)測(cè)井等環(huán)節(jié)提供試驗(yàn)手段。絞車是采油

2、工程中間模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的重要組成部分，它承擔(dān)著為起下作業(yè)提供動(dòng)力和操控手段的作用，是該系統(tǒng)的主要耗能設(shè)備之一，其功能的正常發(fā)揮及性能的優(yōu)劣對(duì)系統(tǒng)的安全性、可靠性起著決定性的作用。因此，研究該絞車的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，提高其動(dòng)態(tài)性能具有重要意義。本文應(yīng)用轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)理論及有限元理論將絞車傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化成為帶有一個(gè)剛性圓盤、兩個(gè)彈性支承、兩個(gè)剛性支承的典型轉(zhuǎn)子－軸承系統(tǒng)，并得到剛度矩陣、質(zhì)量矩陣均由顯式表示的傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程，計(jì)算得出絞車的固有頻率及動(dòng)

3、態(tài)響應(yīng)，分析絞車在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生振動(dòng)的主要原因；利用直接求導(dǎo)法進(jìn)行結(jié)構(gòu)靈敏度分析，確定最敏感的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，提出解決方案，并利用依據(jù)攝動(dòng)迭代理論推導(dǎo)的修改結(jié)構(gòu)重分析方法快速獲得結(jié)構(gòu)被修改后的動(dòng)態(tài)特性；利用ANSYS和ADAMS軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真，模擬實(shí)際工作情況，對(duì)比優(yōu)化前后絞車的運(yùn)轉(zhuǎn)情況。仿真結(jié)果與理論分析基本一致，證明了本文的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法是合理的、可行的。 本文研究中所提出的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，為同類絞車的優(yōu)化研究起到一定的借鑒作用