螺杆泵採油系統轉速優化及試驗技術（簡體書）

1 概論 1.1 引言 1.2 螺桿泵采油系統概述 1.2.1 螺桿泵采油系統組成 1.2.2 螺桿泵分類 1.2.3 螺桿泵采油系統主要特點 1.3 螺桿泵采油系統研 1 概論 1.1 引言 1.2 螺桿泵采油系統概述 1.2.1 螺桿泵采油系統組成 1.2.2 螺桿泵分類 1.2.3 螺桿泵采油系統主要特點 1.3 螺桿泵采油系統研制與應用現狀 1.3.1 地面驅動螺桿泵采油系統研制現狀 1.3.2 潛油螺桿泵采油系統研制現狀 1.3.3 國外螺桿泵采油系統應用現狀 1.3.4 我國螺桿泵采油系統應用現狀 1.4 螺桿泵采油系統新進展與發展趨勢 1.4.1 新材料 1.4.2 新結構設計 1.4.3 新組件及配套技術 1.4.4 螺桿泵采油技術的發展趨勢 1.5 采油螺桿泵的轉速控制及優化 1.5.1 采油螺桿泵轉速控制的意義 1.5.2 采油系統的軟啟動 1.5.3 供采平衡 1.5.4 采油螺桿泵的轉速優化 參考文獻 2 單螺桿泵理論基礎與選型設計 2.1 單螺桿泵的工作原理 2.2 單螺桿泵的流量計算與基本參數確定 2.2.1 單螺桿泵的流量計算公式 2.2.2 單螺桿泵基本尺寸的確定 2.3 單螺桿泵定轉子型線方程式 2.3.1 螺桿的軸向型線及其方程式 2.3.2 襯套的軸向型線及其方程式 2.4 單螺桿泵的運動學分析 2.4.1 單螺桿的自轉和公轉 2.4.2 單螺桿在襯套中的運動特點 2.5 單螺桿泵的能量損失與效率計算 2.5.1 容積損失 2.5.2 機械損失 2.6 單螺桿泵定轉子尺寸最優配比 2.6.1 初始過盈最優值的確定 2.6.2 螺桿偏心距對其半徑最優比值的確定 2.6.3 襯套導程對螺桿半徑最優比值的確定 2.6.4 螺桿一襯套副長度的選擇 2.7 單螺桿泵軸向力計算 2.7.1 Gc的確定 2.7.2 Gf的確定 2.7.3 Gp的確定 2.8 螺桿泵的選型設計 2.8.1 螺桿泵的井下容積 2.8.2 螺桿泵的壓頭 2.8.3 泵型選擇及參數設計 2.8.4 配套抽油管的選擇 參考文獻 3 螺桿泵定子橡膠及其磨損分析 3.1 螺桿泵定子橡膠 3.1.1 橡膠材料基本特征 3.1.2 螺桿泵定子橡膠應具有的性能 3.1.3 常用的螺桿泵定子橡膠材料 3.2 實際工況下定子橡膠的選擇 3.2.1 常規淺井 3.2.2 深井或超深井 3.2.3 水平井 3.2.4 特殊工況 3.3 螺桿泵定子橡膠實物磨損分布規律 3.4 螺桿泵定子橡膠磨損分析研究現狀 3.4.1 從自身結構參數角度分析定子橡膠磨損 3.4.2 從受力角度分析定子橡膠磨損 3.4.3 從機構構形角度分析定子橡膠磨損 3.4.4 從有限元角度分析定子橡膠磨損 3.4.5 從磨損機理角度分析定子橡膠磨損 3.4.6 從流體動力學和結構力學角度分析定子橡膠磨損 3.5 橡膠摩擦學 3.5.1 摩擦學簡介 3.5.2 研究橡膠磨損的重要意義 3.5.3 磨損的基本特征 3.5.4 摩擦學系統簡介 3.5.5 橡膠摩擦的特點 3.5.6 橡膠磨損的特點 3.5.7 影響橡膠摩擦磨損性能的因素 3.6 采油螺桿泵摩擦學系統分析 參考文獻 4 采油螺桿泵轉速影響因素 4.1 油井供液能力 4.2 采油螺桿泵結構參數 4.2.1 橡膠定子與金屬轉子之間的過盈量 4.2.2 螺桿泵內部結構參數 4.3 泵以上的環形空間 4.4 油井工況 4.4.1 原油黏度 4.4.2 井下溫度 4.4.3 泵端壓差 4.4.4 原油中的含砂量 4.4.5 原油中的含氣量 4.4.6 原油中的含蠟量 4.5 螺桿泵定子橡膠的磨損 4.6 螺桿泵的容積效率和機械效率 4.6.1 螺桿泵的容積效率 4.6.2 螺桿泵的機械效率 4.6.3 泵兩端壓差對效率的影響 4.6.4 油的溫度和黏度對容積效率的綜合影響 參考文獻 5 螺桿泵轉速優化模型構建及預測 5.1 常用的非線性優化方法 5.1.1 遺傳算法 5.1.2 人工神經網絡 5.1.3 灰色理論 5.1.4 小波分析 5.1.5 模糊系統理論 5.2 采油螺桿泵轉速優化模型的構建與預測 5.2.1 BP神經網絡建模與預測 5.2.2 RBF神經網絡建模與預測 5.2.3 Elman神經網絡建模與預測 5.2.4 基于遺傳算法的神經網絡建模與預測 5.2.5 基于四種人工神經網絡的螺桿泵轉速優化效果比較分析 參考文獻 6 螺桿泵轉速優化系統開發 6.1 螺桿泵轉速優化系統開發平臺及支撐軟件 6.1.1 DelPhi系統開發平臺 6.1.2 Matlab支撐軟件 6.2 Delphi與Matlab混合編程 6.2.1 使用Matlab引擎 6.2.2 利用Mideva軟件平臺 6.2.3 利用文件傳輸方式 6.2.4 利用DDE(動態數據交換) 6.2.5 利用Activc 6.3 基于文件傳輸方式實現的混合編程 6.3.1 Matlab的M語言 6.3.2 Matlab數據的輸入輸出方法 6.3.3 執行可執行文件(exe)的方式 6.3.4 Delphi將數據傳遞給Matlab 6.3.5 Matlab接受傳遞數據并進行計算 6.3.6 矩陣運算的實現 6.1 螺桿泵轉速優化系統總體設計及組成模塊 6.4.1 螺桿泵轉速優化系統總體設計 6.4.2 螺桿泵轉速優化系統組成模塊 6.5 螺桿泵轉速優化系統的軟件設計 6.5.1 數據采集程序 6.5.2 螺桿泵轉速神經網絡模型與Delphi實現 6.5.3 控制輸出程序 6.6 螺桿泵轉速優化系統的模擬硬件構成 6.7 螺桿泵轉速優化系統運行界面 6.7.1 開機界面 6.7.2 主界面 6.7.3 試驗主界面 6.7.4 試驗結果與報告界面 6.7.5 數據分析界面 6.7.6 曲線分析界面 6.7.7 報表設置界面 參考文獻 7 螺桿泵轉速優化試驗平臺構建 7.1 摩擦磨損試驗方法 7.1.1 實驗室試件試驗 7.1.2 模擬性臺架試驗 7.1.3 實際使用試驗 7.1.4 摩擦磨損試驗的三個階段 7.2 摩擦磨損試驗機的設計準則 7.3 摩擦磨損試驗機分類與影響因素 7.3.1 摩擦磨損試驗機分類 7.3.2 摩擦磨損試驗機的影響因素 7.4 螺桿泵轉速優化模型參數在試驗平臺的實現 7.4.1 溫度 7.4.2 原油黏度 7.4.3 泵端壓差 7.4.4 排量 7.5 試驗平臺總體技術要求 7.6 試驗平臺整體結構布局與工作原理 7.6.1 整體結構布局 7.6.2 工作原理 7.7 試驗平臺系統組成 7.7.1 試驗部分 7.7.2 傳動部分 7.7.3 加載部分 7.7.4 控制部分 7.7.5 測量部分 7.7.6 加熱部分 7.8 試驗平臺的功能 7.9 試驗平臺驗證試驗 參考文獻 8 螺桿泵轉速優化試驗測試 8.1 引言 8.2 試驗材料及試驗機調試 8.2.1 試驗材料 8.2.2 試驗機調試 8.3 試驗步驟 8.4 試驗方案 8.4.1 變時間-變轉速試驗方案 8.4.2 定時間-變轉速試驗方案 8.5 試驗結果及分析 8.5.1 變時間-變轉速試驗結果與分析 8.5.2 定時間-變轉速試驗結果與分析