针对液压抽油机在使用过程中存在高耗能、低效率、换向不平稳等问题,采用恒功率可调变量泵的控制策略,设计了一种采用蓄能器回收能量的复合液压缸式抽油机。在AMESim中搭建了系统模型,并通过模糊PID控制优化了抽油杆速度特性曲线。仿真结果验证了恒功率控制策略的可行性,蓄能器能够节能48%,抽油杆换向速度波动超调量由原来的20.6%降到2.94%。

文章介绍了胜利油田开发的三号采油平台液压升降系统的组成、原理及控制方式 ,液压系统中主要回路的技术参数和特点。设计时 ,在保证升降安全可靠的前提下 ,力求简单优化 ,造价成本低 ;采用PLC控制 ,使升降操作更加安全。

为解决液压震击器在工作时震击力偏小的问题,采用理论分析、仿真分析与试验研究的方法,根据液压震击器工况和震击原理,开展包括释放力、井深、震击器安放位置、钻井液黏度、润滑油黏度、震击器上下部钻杆数量、延时阀阀芯直径等因素对液压震击器震击力的影响分析。研究结果表明,增加一定的释放力可以增加震击力;井深越深,震击力越大;最适合安装震击器的位置在钻柱组合中和点偏上处;钻井液和润滑油的黏度越大,震击力越大;在一定范围内增大震击器上钻杆的质量,可以增大震击力,考虑刚度等原因,继续增大震击器上钻杆的质量,会导致震击力减小;阀体内径不变时,阀芯直径越大,震击力越大。

水下电连接器工作水深为1 500 m时,公头和母头插拔面临巨大的内外压力差和动密封难度大的难题。设计的插拔动密封结构,将残余海水剐蹭并隔离在前密封外,使插座充油腔始终保持密封状态;设计的环境补偿结构降低了内外压力差,从而降低插拔难度。采用厚壁圆筒结构Lame公式和畸变能理论,对水下电连接器进行危险截面计算与校核。基于ANSYS软件中的Workbench平台建立重点零件的三维网格模型。对该模型施加压力并进行仿真分析,得到形变云图和应力云图,证明该水下电连接器满足水深1 500 m工作的技术要求。

振动信号能够全面反应电潜柱塞泵的运行工况,在电潜柱塞泵的故障诊断中,针对不同工况下的振动信号进行分析尤为重要。提出了一种基于振动信号分析的电潜柱塞泵故障诊断方法,采用改进的隐层神经元数变动的神经网络系统,根据不同情况选择不同节点数,使其达到提高诊断精度及缩短诊断周期的双重要求。对电潜柱塞泵正常运行以及动子不平衡、动子机械磨损运行时的振动信号进行分析研究,利用小波包提取振动信号的能量特征,利用神经网络识别故障。现场试验结果表明,网络训练后实际输出达到允许误差范围,网络测试结果也能与实际状态相对应。该方法能够对电潜柱塞泵进行有效、准确的故障诊断。

针对高压水射流系统中高压水泵的故障发生率无法准确获取,并考虑到其故障状态具有多态性特点,基于T-S模糊故障树分析方法,对高压柱塞泵的可靠性进行分析研究。首先,基于高压柱塞泵的结构组成构建其模糊故障树模型;其次,利用查阅的高压柱塞泵各部件的历史故障率数据,计算得到顶事件在不同故障状态下的失效可能性;最后,基于计算结果找出影响整机可靠性的关键部件。以SHP150A型卧式高压柱塞泵为例,利用T-S模糊故障树进行分析研究,找出了影响整机可靠性的关键部件,研究结果可为高压柱塞泵的后续可靠性研究及整机优化提供理论参考。

根据新疆浅层油田作业特点,为配合斜直井修井机完成管柱移送作业,对斜直井修井机抓管装置进行了设计与分析。阐述了抓管装置基本结构和工作原理,油管移送作业靠液压驱动完成。对抓管装置驱动系统建立数学模型,创建运动理论基础。建立了液压抓管钳模型,并用ANSYS软件对其进行静力学分析,通过数据分析对抓管装置的设计进行判定。

为降低投资风险海上边际油田开发要求采油平台具备可移动、自安装功能。为此研发了一种新型的旋转环梁楔块式液压升降装置。该装置由上挟桩器、下挟桩器、锁桩器、升降油缸、回转油缸、固桩筒和桩腿组成通过升降油缸的伸缩运动实现平台的升降通过回转油缸的伸缩运动实现与桩腿的锁紧和解锁。该装置具有安全可靠、造价经济、技术国产化、可拆卸重复使用等特点。

液压动力卡瓦是井口机械自动化的重要工具。介绍了国内外液压动力卡瓦的发展现状，分析了卡瓦卡紧管柱条件、卡瓦上提不自锁条件、最大半锥角amax、卡瓦最小工作面积及卡瓦牙的牙形、材料和硬度等影响卡瓦性能的因素，并对其主要部件——卡瓦牙和卡瓦座进行了有限元分析和动力学分析，结果表明强度满足使用要求。

常规弹簧式套管刮壁器由于其在入井时刮刀体就已经张开无法与钻、铣、磨、通井等工具同时入井作业导致套管的刮壁作业必须在钻、铣、磨、通井等作业完成并起出管柱后才能进行。介绍了液压刮壁器的工作原理简述了其在现场应用过程中的施工要求。通过5口井的现场应用认为该工具的研制丰富了一体化管柱作业的内容实现了一趟管柱可完成钻磨、刮壁、通井等作业有效地减少了作业时间、降低了作业成本为钻完井及修井作业提供了一种新的思路。