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电机直驱游梁抽油机抽油系统动力学分析与平衡参数优化

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电机直驱游梁抽油机抽油系统动力学分析与平衡参数优化

作者：陈波西南石油大学

学位级别：硕士

游梁式抽油机是发明最早、应用最广泛的抽油机,其具有结构简单、工作状态稳定的特点,广泛应用于新疆克拉玛依油田采油作业中。然而,克拉玛依油田位于沙漠、戈壁中,常年干旱少雨,夏天室外温度极高,且温差大,而冬天温度极低,常年风沙较大... 详细信息

游梁式抽油机是发明最早、应用最广泛的抽油机,其具有结构简单、工作状态稳定的特点,广泛应用于新疆克拉玛依油田采油作业中。然而,克拉玛依油田位于沙漠、戈壁中,常年干旱少雨,夏天室外温度极高,且温差大,而冬天温度极低,常年风沙较大。在这种恶劣的工作环境下,常规游梁式抽油机的皮带、皮带轮、减速箱装置极易损坏,造成油井停工停产,严重影响了油田的正常开采,成为了克拉玛依油田亟待解决的问题。为了解决这一问题,本文在CYJY4-1.5-13HB的基础上,设计了一种电机直驱游梁式抽油机,并进行了以下几方面的研究与分析:(1)以4型电机直驱游梁式抽油机为研究对象,推导了抽油机运动学理论公式,建立了抽油机力学方程,分析了悬点位移、速度、加速度的变化规律,校验了游梁摆角和连杆转角幅度。结果表明改造后的电机直驱游梁式抽油机运动参数满足抽油机设计要求。(2)将油管中流体视为库埃特流,推导了油液沿油管的沿程能量耗散函数,计算了抽油杆上下冲程的沿程粘性能耗;考虑抽油杆接箍和扶正器的影响,推导了油液流经接箍和扶正器时的局部能量耗散函数;基于等摩擦功原理,推导了抽油杆系统等效阻尼系数理论公式,分析了抽油杆系统等效阻尼系数的影响规律;结果表明:①在强度足够的情况下选用尺寸较小的抽油杆,有助于减小局部粘性能耗。②减小抽油杆接箍和扶正器处截面积的突变,对于降低阻尼力有显著效果。(3)考虑抽油杆接箍和螺纹的影响,推导了抽油杆杆体变形、接箍变形、螺纹轴向拉伸变形理论公式;借助于等效变形法,推导了抽油杆等效拉伸刚度理论公式;进行了抽油杆等效拉伸刚度敏感性分析;结果表明:①等效拉伸刚度对于抽油杆自重、抽油杆杆体长度、接箍长度的敏感度较小,而等效拉伸刚度对于螺纹连接在抽油杆轴向的投影面积的敏感度较大。②在计算抽油杆等效拉伸刚度时,螺纹连接的影响是不可忽略的,在计算时应该考虑螺纹的影响。(4)考虑抽油杆纵向振动,建立了抽油杆多自由度质量-弹簧-阻尼系统物理模型;在广义坐标系下,推导了系统动能、势能、广义力表达式;建立了抽油杆柱动力学模型。以克拉玛依油田#5110井的井况参数为依据,求解动力学微分方程组得到了该井的计算示功图。结果表明:计算示功图和实测示功图曲线非常接近,一个周期的85%以上,示功图计算误差都在5%以内;动力学模型适用于悬点载荷的预测。(5)建立了 4型电机直驱游梁式抽油机动力学仿真模型,借助于Adams动力学仿真软件,分析了曲柄平衡重对曲柄扭矩的影响规律、尾梁平衡重对曲柄扭矩的影响规律、复合平衡对曲柄扭矩的影响规律;以曲柄扭矩为目标参数,进行了抽油机平衡参数的优化设计;最后,仿真分析了最佳平衡参数下抽油机运动学参数。结果表明平衡重对于曲柄扭矩有较大影响,曲柄扭矩最大值与平衡重的关系曲线呈“V”形,随着平衡重增加,曲柄扭矩最大值先是呈线性递减,随后呈线性递增;整体来说,复合平衡效果优于曲柄平衡和尾梁平衡。平衡结构优化后,最大曲柄扭矩明显减小,降低了直驱电机的最大输出扭矩,有效控制了直驱电机的制造成本。综上所述,本文通过抽油机的运动学与力学理论分析,校验了电机直驱游梁式抽油机的性能参数,并为抽油机的动力学仿真垫定了理论基础;在研究抽油杆等效阻尼系数与等效拉伸刚度的基础上,进行了抽油杆杆柱动力学分析,得到了悬点的计算示功图,并以悬点计算示功图参数为抽油机悬点载荷,对抽油机平衡结构进行了优化设计,减小了抽油机的最大曲柄扭矩,从而降低了直驱电机的制造成本。该研究对于克拉玛依油田游梁式抽油机改造、提高抽油机安全可靠性、实现油田的降本增效具有重大意义。

关键词：游梁式抽油机电机直驱动力学平衡参数优化设计

基于BP神经网络的水下滑翔机平衡参数计算方法

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自动化应用 2017年第4期 29-31,63页

作者：苏志强刘玉海中国海洋大学工程学院山东青岛266100 中国海洋大学信息科学与工程学院山东青岛266100

为了找到一种最适合的平衡参数使得滑翔机配平效果最优化,进一步提高滑翔机航行的控制效果,提出一种基于BP神经网络的水下滑翔机平衡参数的计算方法。首先,做至少两组在水中的俯仰角调整测试,同时记录相关数据;然后,提取数据并进行处理... 详细信息

为了找到一种最适合的平衡参数使得滑翔机配平效果最优化,进一步提高滑翔机航行的控制效果,提出一种基于BP神经网络的水下滑翔机平衡参数的计算方法。首先,做至少两组在水中的俯仰角调整测试,同时记录相关数据;然后,提取数据并进行处理;最后,利用BP神经网络模型对平衡参数进行计算。将计算结果应用到试验中,通过南海试验结果表明,这种计算方法具有良好效果。

关键词：水下滑翔机 BP神经网络平衡参数

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多元酸碱滴定平衡参数的连续求解

广西大学学报（自然科学版） 1991年第1期16卷 1-5页

作者：吴开治曹家兴广西大学化学系

由多元酸碱滴定过程的质子条件导出有关参数随酸度变化的函数关系,用BASIC语言编制计算机程序,可连续求解强碱滴定多元酸或强酸滴定多元碱时,在任一酸度下的型体分布系数、平衡浓度、滴定分数、滴定缓冲容量和滴定过程锐度指数等平衡参... 详细信息

由多元酸碱滴定过程的质子条件导出有关参数随酸度变化的函数关系,用BASIC语言编制计算机程序,可连续求解强碱滴定多元酸或强酸滴定多元碱时,在任一酸度下的型体分布系数、平衡浓度、滴定分数、滴定缓冲容量和滴定过程锐度指数等平衡参数·给出了算法框图及应用实例.

关键词：酸碱滴定多元酸平衡参数多元碱

颈椎矢状位平衡参数与颈椎间盘退变的相关性研究及临床意义

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医学理论与实践 2021年第8期34卷 1261-1264页

作者：李毓吉唐能能甘肃省庆阳市人民医院 745000

目的:根据颈椎间盘退变与颈椎矢状位平衡参数之间的关联,探讨两者之间的相关性及其临床意义。方法:选择80例脊髓型颈椎病患者作为本次实验的观察组,应用回顾性分析,将参与本次实验患者的一般资料(年龄、性别、BMI)、临床影像资料(前后对... 详细信息

目的:根据颈椎间盘退变与颈椎矢状位平衡参数之间的关联,探讨两者之间的相关性及其临床意义。方法:选择80例脊髓型颈椎病患者作为本次实验的观察组,应用回顾性分析,将参与本次实验患者的一般资料(年龄、性别、BMI)、临床影像资料(前后对比X线侧位片T1倾斜角、C_(2~7)Cobb’s角、颈椎矢状面轴向距离、胸椎入射角、颈椎斜率等),通过以上数值指标分析各项矢状位平衡参数之间的相关性,同时观察颈椎间盘退变发病最相关的因素有哪些及其在临床中的意义。结果:椎间盘节段C_(2/3)椎间盘Ⅰ级占比较高,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分级人数占比为零;数值显示患者的年龄和BMI对椎间盘退变并无显著相关性(P>0.05),男女性别仅和C_(3/4)椎间盘之间呈负相关(P0.05),但数值显示C_(4/5)椎间盘退变程度与TIA/T1S之间存在差异性,Pfirrmann分级Ⅳ级与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ级存在差异(P0.05)。结论:颈椎间盘退变程度与TIA/NT、TIA/T1S之间有一定的相关性,且关系密切,以上两项指标可以作为评估术前颈椎矢状位平衡的重要指标,临床中可应用颈椎矢状位平衡参数作为术前、术后颈椎间盘退变程度的重要指标。

关键词：颈椎矢状位平衡参数颈椎间盘退变相关性研究临床意义

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变工况对气波制冷机出口参数影响的模拟研究

石油与天然气化工 2004年第5期33卷 320-323页

作者：施友民代瑞国刘学武中石油第二建设公司胜利油田孤东采油厂大连理工大学

利用BWRS状态方程编制了相应的求解软件 ,对变工况时气波制冷机出口参数进行计算求解。混合物平衡参数计算结果与文献所给的实验值符合的较好。由模拟可知 :进气组成中 ,轻组分越多 ,分配器出口的临界速度越大 ,流体的质量流量相应减少 ... 详细信息

利用BWRS状态方程编制了相应的求解软件 ,对变工况时气波制冷机出口参数进行计算求解。混合物平衡参数计算结果与文献所给的实验值符合的较好。由模拟可知 :进气组成中 ,轻组分越多 ,分配器出口的临界速度越大 ,流体的质量流量相应减少 ,摩尔流量增加 ;不同组分混合物在相同的进气条件下 ,制冷温降相差较大 ;进气压力增加 ,分配器的质量流量和摩尔流量均增加 ;同样的制冷效率下 ,进气中轻组分多时温降大 ,重组分多时温降小。

关键词：气波制冷机变工况模拟研究参数影响质量流量状态方程出口参数计算结果平衡参数临界速度进气条件进气压力制冷效率混合物轻组分分配器实验值温降重组分求解摩尔

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半参数回归分析及其在测绘数据处理中的应用

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2003年第6期22卷 756-759页

作者：吴庆忠金继读赵长胜徐州师范大学国土信息与测绘系江苏徐州221116

在测量实践和科学研究中,随机因素和确定因素往往是共同存在的。经典测量平差是建立在随机模型基础上的,即认为观测值中仅含有偶然误差,不存在具有确定性的系统误差。而实际上,系统误差的存在是客观的,如果忽略这一点,平差结果将是有偏... 详细信息

在测量实践和科学研究中,随机因素和确定因素往往是共同存在的。经典测量平差是建立在随机模型基础上的,即认为观测值中仅含有偶然误差,不存在具有确定性的系统误差。而实际上,系统误差的存在是客观的,如果忽略这一点,平差结果将是有偏的。为此,我们希望能在平差模型和平差过程中,对上述两种误差加以区分,以获得最优无偏估计。基于上述目的,本文从最小二乘配置的理论和模型出发,在分析、研究近年来关于统计分析和测量数据处理有关文献的基础上,引入半参数回归分析的概念,并讨论了正则化参数a对解的影响。通过模拟计算得出结论:只要正则化参数取值合适,就能得到令人满意的结果。

关键词：半参数回归测绘数据处理信号观测噪声正则因子平衡参数测量平差

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一种非视距环境下的目标定位算法

智能系统学报 2021年第1期16卷 75-80页

作者：齐小刚张海洋魏倩西安电子科技大学数学与统计学院陕西西安710071 西安电子科技大学宁波信息技术研究院浙江宁波315200

针对机器人、无人机和其他智能系统的位置信息,研究了非视距(non line of sight,NLOS)环境中基于到达时间(time of arrival,TOA)测距的目标定位问题。在建模过程中,通过引入平衡参数来抑制NLOS误差对定位精度的影响,并成功将定位问题的... 详细信息

针对机器人、无人机和其他智能系统的位置信息,研究了非视距(non line of sight,NLOS)环境中基于到达时间(time of arrival,TOA)测距的目标定位问题。在建模过程中,通过引入平衡参数来抑制NLOS误差对定位精度的影响,并成功将定位问题的形式与一个广义信赖域子问题(generalized trust region subproblem,GTRS)框架进行耦合。与其他凸优化算法不同的是,本文没有联合估计目标节点的位置和平衡参数,而是采用了一种迭代求精的思想,算法可以用二分法高速有效地进行求解。所提算法与已有的算法相比,不需要任何关于NLOS路径的信息。此外,与大多数现有算法不同,所提算法的计算复杂度低,能够满足实时定位的需求。仿真结果表明:该算法具有稳定的NLOS误差抑制能力,在定位性能和算法复杂度之间有着很好的权衡。

关键词：目标定位非视距到达时间平衡参数二分法广义信赖域子问题凸优化误差抑制

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稀疏近邻保持投影

计算机应用与软件 2013年第6期30卷 266-268,294页

作者：罗庆云陈敏赵巾帼湖南工学院计算机系湖南衡阳421002

从全局特征保持和局部特征保持的角度出发,提出一种稀疏近邻保持投影(SNPE)算法。该算法融合了稀疏重构信息和局部近邻重构信息。投影后的低维数据保持了高维数据的全局几何结构信息和局部近邻近似非线性的结构信息。在Yale、AR和UMIST... 详细信息

从全局特征保持和局部特征保持的角度出发,提出一种稀疏近邻保持投影(SNPE)算法。该算法融合了稀疏重构信息和局部近邻重构信息。投影后的低维数据保持了高维数据的全局几何结构信息和局部近邻近似非线性的结构信息。在Yale、AR和UMIST上的实验表明所提算法是有效的。

关键词：降维稀疏保持投影近邻保持嵌入加权融合平衡参数

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线性模型的泛最小二乘法

测绘科学 2008年第2期33卷 101-103,74页

作者：胡宏昌游雪肖徐侃湖北师范学院数学系湖北黄石435002

本文首先针对线性模型提出了泛最小二乘法,在设计矩阵不加限制的情形下,得到了参数的泛最小二乘估计量。该方法既发扬了最小二乘法的优点,又克服了它的一些不足,它包含了常见的岭估计和最小二乘估计法;其次讨论了泛最小二乘法的理论依据... 详细信息

本文首先针对线性模型提出了泛最小二乘法,在设计矩阵不加限制的情形下,得到了参数的泛最小二乘估计量。该方法既发扬了最小二乘法的优点,又克服了它的一些不足,它包含了常见的岭估计和最小二乘估计法;其次讨论了泛最小二乘法的理论依据;接着研究了泛最小二乘估计量的一些统计性质,并与最小二乘估计进行比较,在一定意义上前者优于后者;然后讨论了平衡参数的选取问题;最后,给出一个应用,说明了泛最小二乘法的有效性和可行性。

关键词：线性模型泛最小二乘法岭估计最小二乘估计平衡参数