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油田柴油机功率现场测试系统及功率影响因素研究

油田柴油机功率现场测试系统及功率影响因素研究

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作者：周耀胜西南石油大学

学位级别：硕士

柴油机作为油田钻修井机的主要动力源,因工况恶劣、无法按时保养,长期使用后出现功率下降、动力不足等一系列状况。柴油机功率下降后,带负载工作时效率低,耗费大量的柴油,使得油田生产成本提高;严重的还会因为带不动负载危及工作人员的... 详细信息

柴油机作为油田钻修井机的主要动力源,因工况恶劣、无法按时保养,长期使用后出现功率下降、动力不足等一系列状况。柴油机功率下降后,带负载工作时效率低,耗费大量的柴油,使得油田生产成本提高;严重的还会因为带不动负载危及工作人员的人生安全,造成严重的生产事故。因此,在生产作业时获得柴油机的功率对油田节约生产成本和保证安全生产具有十分重要的意义。本文提出了一种改进的无负载测功方法对油田柴油机功率进行现场测试。根据测试方案设计了一套功能较为完善的柴油机功率测试系统硬件系统,在维修车间测试得到柴油机功率修正系数,编写了柴油机功率测试系统数据处理分析软件,将柴油机功率测试系统应用到油田现场。分析柴油机功率不足的原因,找出功率影响因素,引入正交设计法设计了一种分析各因素对功率影响显著程度及其主次顺序的试验方案。本文的研究工作主要有：首先,通过对柴油机的工作原理、现有柴油机功率测试设备在现场测试柴油机功率可行性的深入分析,提出了一种改进的测试现场柴油机功率的方案。然后,分析柴油机输出轴端法兰结构,并在油田井队实地测绘柴油机输出轴端法兰结构,设计了一套模拟负载;优选了传感器和数据采集仪,并确定了传感器测点以及传感器夹持方法,形成了一套完整的柴油机功率测试系统硬件系统。其次,将研制的柴油机功率现场测试系统在维修车间的柴油机上测试,与水力测功仪测试的功率进行对比,得到功率修正系数;使用Visual Basic语言编写出了数据处理分析软件;在油田井队进行了现场应用,得到了测试柴油机的功率,并依据测试功率估算了钢丝绳提升力和大钩最大拉力;分析了测试系统误差来源,并针对误差产生的原因给出减小误差的措施。最后,从柴油机零部件磨损故障和缸内燃烧两个方面对功率影响因素进行分析,找出柴油机功率影响因素,对影响柴油机功率的主要因素进行较深入的分析,设计了一种分析各因素对柴油机功率影响显著程度及主次顺序的试验方案。

关键词：柴油机功率转动惯量分析软件现场测评系统功率影响因素

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