碳纤维连续抽油杆超冲程问题研究

论文摘要

碳纤维连续抽油杆使用时,柱塞的运动存在超冲程现象,且超冲程的影响规律不明,导致碳纤维连续抽油杆的设计使用缺少理论依据。鉴于此,将抽油杆运动分解为由悬点位移和泵时变载荷激励的两个子运动,分别建立相应的数学模型,采用有限差分法对模型进行求解。根据所建模型分析了冲次和杆柱组合对柱塞超冲程的影响,分析结果表明:悬点位移激励产生的柱塞超冲程随着冲次的增加而单调增加,泵时变载荷引起的柱塞超冲程则有正有负;柱塞的超冲程是由悬点位移和泵时变载荷共同作用产生;有杆采油系统均存在超冲程现象,碳纤维-钢混合杆柱的能耗和泵效均优于全钢杆。研究结果可为现场充分利用碳纤维抽油杆的优势提供理论依据。

论文目录

• 0 引言
• 1 抽油杆柱运动分解
• 2 抽油杆柱数学模型
•   2.1 波动方程
•     2.1.1 抽油杆运动方程[9]
•     2.1.2 边界条件
•     2.1.3 初始条件
•   2.2 悬点激励运动数学模型
•   2.3 泵时变载荷激励运动数学模型
•   2.4 模型求解
• 3 实例验证
• 4 柱塞超冲程问题分析
•   4.1 柱塞位移分解
•   4.2 冲次对柱塞超冲程的影响
•   4.3 杆柱组合对柱塞超冲程的影响
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张雷,吕孝孝,姜东,张中慧,王旱祥,刘延鑫

关键词: 超冲程,碳纤维抽油杆,极值冲程,悬点激励

来源: 石油机械 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石化胜利油田分公司石油工程技术研究院,中国石油大学(华东)机电工程学院

基金: 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目“碳纤维抽油杆动力学分析及优化诊断研究”(18CX06055A),中国石油大学(华东)研究生创新工程资助项目“碳纤维复合材料抽油杆井下运动规律及优化技术研究”(YCX2017051)

分类号: TE933.2

DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.07.013

页码: 87-92

总页数: 6

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