【摘 要】
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目前螺杆泵采油系统因其具有结构简单、适应性强、节能效果明显等优点,在油田得到越来越广泛的应用。但螺杆泵采油设备的稳定性、可靠性和配套工艺技术的完善程度与常规机采
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目前螺杆泵采油系统因其具有结构简单、适应性强、节能效果明显等优点,在油田得到越来越广泛的应用。但螺杆泵采油设备的稳定性、可靠性和配套工艺技术的完善程度与常规机采方式相比还存在一定差距,使得螺杆泵采油技术优势没有得到充分发挥。随着大排量螺杆泵的推广应用,螺杆泵系统的振动性能研究也越来越重要。螺杆泵井抽油杆柱系统的振动主要有三种形式:扭转振动、横向振动和纵向振动,其中前两种振动形式对采油的影响相对严重。扭转振动在很大程度上影响着螺杆泵采油系统的效率,而且抽油杆的不稳定旋转运动加上纵向振动会使螺纹连接的预紧力明显降低或瞬时消失,在很小的反扭矩作用下都可能引起螺纹的脱扣。最值得关注的还是抽油杆的不稳定旋转产生的横向振动,它是影响抽油杆偏磨的一个主要因素。所以分析螺杆泵井抽油杆的振动性能具有重要的理论与实际意义。本文首先在总结螺杆泵井抽油杆柱受力的基础上,考虑地面驱动与传动系统转动惯量对杆柱扭转振动影响,完善了力学模型与固有频率的计算方法,建立了单级、二级、三级组合杆柱扭转振动固有频率的计算公式,分析了单级抽油杆柱在驱动头载荷与泵载荷简谐激励下的稳态响应。然后对杆柱的横向振动进行分析,求解抽油杆系统的固有频率,在考虑振动的影响因素时,调整了抽油杆柱转速的工作范围使其可以避免发生共振。分析了阻尼、应力、杆柱结构对系统频率的影响。本课题为更好解决旋转抽油杆柱偏磨问题和实现螺杆泵采油系统优化奠定了基础,对现场具有一定的指导意义。
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