新型油田高壓往復(fù)式柱塞泵及控制策略的研究.pdf

1、目前，隨著世界各國對(duì)石油需求不斷增長，使得油田油井深度不斷加深而增加產(chǎn)量。為了保持地層能量，各大油田普遍采用高壓注水的方法。近年來，高壓欠注問題日益突出，但是油田應(yīng)用的高壓注水泵無論是在工藝結(jié)構(gòu)上還是對(duì)復(fù)雜工況的適應(yīng)性上已經(jīng)越來越難以滿足實(shí)際要求。
　　針對(duì)以上情況，本文首次提出一種傳動(dòng)方式新穎、受力結(jié)構(gòu)簡單、可輸出高壓的新型往復(fù)式高壓注水泵以及與之相匹配的精確變量裝置。這種新型泵不僅結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，安裝工藝上要優(yōu)于油田目前常

2、用的三缸往復(fù)泵，而且效率、可靠性高，同時(shí)能夠滿不同地質(zhì)條件下油井的高壓注水需要并具有很強(qiáng)適應(yīng)性。
　　本文首先根據(jù)油田給定的目標(biāo)參數(shù)進(jìn)行進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析，研究了各關(guān)鍵零部件運(yùn)動(dòng)規(guī)律及受力，利用 VB6.0編制了的受力分析程序，計(jì)算出了注水泵的危險(xiǎn)工況，并以此作為了泵體結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)；然后利用 UG5.0繪制了泵體結(jié)構(gòu)的三維模型，檢驗(yàn)了所有零部件之間無干涉，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)的可行性。
　　其次，設(shè)計(jì)了與新型泵相

3、匹配的變量機(jī)構(gòu)，使之成為由伺服閥和液壓缸構(gòu)成的電液伺服控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)在油田注水控制中心對(duì)注水泵進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)控制。同時(shí)建立控制系統(tǒng)的仿真模型，并在 simulink中對(duì)模型的穩(wěn)定性等指標(biāo)進(jìn)行了仿真分析。
　　最后，設(shè)計(jì)了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器和常規(guī)PID控制器，對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了校正，并在不同負(fù)載的條件下進(jìn)行了仿真分析、對(duì)比，可知相對(duì)于常規(guī) PID控制器，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) PID控制器對(duì)于新型往復(fù)泵具有更強(qiáng)的有效性、實(shí)用性。