采油工程試驗井專用絞車動態(tài)設計.pdf

1、本課題主要針對采油工程中間模擬試驗系統(tǒng)的專用絞車，采用動態(tài)設計的方法對工作過程中產生的振動問題加以研究。 在油田開采方式逐步由自噴轉為機械采油過程中，機械采油裝備、井下工具、作業(yè)工藝方法及配套的設施都需要進行中間模擬試驗。因此，采油工程中間模擬試驗已成為油田生產不可缺少的環(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、生產測井等環(huán)節(jié)提供試驗手段。絞車是采油

2、工程中間模擬試驗系統(tǒng)的重要組成部分，它承擔著為起下作業(yè)提供動力和操控手段的作用，是該系統(tǒng)的主要耗能設備之一，其功能的正常發(fā)揮及性能的優(yōu)劣對系統(tǒng)的安全性、可靠性起著決定性的作用。因此，研究該絞車的動態(tài)設計方法，提高其動態(tài)性能具有重要意義。本文應用轉子動力學理論及有限元理論將絞車傳動系統(tǒng)簡化成為帶有一個剛性圓盤、兩個彈性支承、兩個剛性支承的典型轉子－軸承系統(tǒng)，并得到剛度矩陣、質量矩陣均由顯式表示的傳動系統(tǒng)運動方程，計算得出絞車的固有頻率及動

3、態(tài)響應，分析絞車在運轉過程中產生振動的主要原因；利用直接求導法進行結構靈敏度分析，確定最敏感的結構設計參數，提出解決方案，并利用依據攝動迭代理論推導的修改結構重分析方法快速獲得結構被修改后的動態(tài)特性；利用ANSYS和ADAMS軟件進行聯(lián)合仿真，模擬實際工作情況，對比優(yōu)化前后絞車的運轉情況。仿真結果與理論分析基本一致，證明了本文的動態(tài)設計方法是合理的、可行的。 本文研究中所提出的動態(tài)設計方法，為同類絞車的優(yōu)化研究起到一定的借鑒作用