水下采油系統(tǒng)

水下采油系統(tǒng)是把采油、油氣分離和輸油管線等采油設(shè)施均置于海底的生產(chǎn)系統(tǒng)。

中文名稱

水下采油系統(tǒng)

英文名稱

submarine oil production system

定　　義

把采油、油氣分離和輸油管線等采油設(shè)施均置于海底的生產(chǎn)系統(tǒng)。

應(yīng)用學(xué)科

資源科技（一級(jí)學(xué)科），海洋資源學(xué)（二級(jí)學(xué)科）

《有桿泵采油系統(tǒng)應(yīng)用發(fā)展》由中國(guó)石化出版社出版。

水下切割條與其他水下切割，如水下熱切割、水下機(jī)械切割、水下爆破切割中的任何一種切割方法一樣，都是通過(guò)使用其能源的作用達(dá)到水下切割的目的。水下切割工作原理，就是利用水下電弧產(chǎn)生的高溫和氧氣同被切割金屬元素產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)熱，加熱和熔化被切割金屬并借助氧氣流的沖力將切割縫中的熔融金屬及氧化熔渣吹除，從而形成割縫的。隨著水下電弧的不斷移動(dòng)和氧氣的不斷供給獲得所需要的切割長(zhǎng)度，達(dá)到切斷被割金屬材料的目的。

由于切割中，能夠獲得大量的化學(xué)反應(yīng)熱，從而可以利用較小的切割電流進(jìn)行切割，同時(shí)在切割過(guò)程中不斷供給具有一定壓力和流量的氧氣，使割縫中的熔化金屬和熔渣不斷被吹除，所以切割可以獲得較高的切割速度。

1概論

1.1引言

1.2螺桿泵采油系統(tǒng)概述

1.2.1螺桿泵采油系統(tǒng)組成

1.2.2螺桿泵分類(lèi)

1.2.3螺桿泵采油系統(tǒng)主要特點(diǎn)

1.3螺桿泵采油系統(tǒng)研制與應(yīng)用現(xiàn)狀

1.3.1地面驅(qū)動(dòng)螺桿泵采油系統(tǒng)研制現(xiàn)狀

1.3.2潛油螺桿泵采油系統(tǒng)研制現(xiàn)狀

1.3.3國(guó)外螺桿泵采油系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.3.4我國(guó)螺桿泵采油系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.4螺桿泵采油系統(tǒng)新進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)

1.4.1新材料

1.4.2新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.4.3新組件及配套技術(shù)

1.4.4螺桿泵采油技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1.5采油螺桿泵的轉(zhuǎn)速控制及優(yōu)化

1.5.1采油螺桿泵轉(zhuǎn)速控制的意義

1.5.2采油系統(tǒng)的軟啟動(dòng)

1.5.3供采平衡

1.5.4采油螺桿泵的轉(zhuǎn)速優(yōu)化

參考文獻(xiàn)

2單螺桿泵理論基礎(chǔ)與選型設(shè)計(jì)

2.1單螺桿泵的工作原理

2.2單螺桿泵的流量計(jì)算與基本參數(shù)確定

2.2.1單螺桿泵的流量計(jì)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(zhuǎn)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(yùn)動(dòng)學(xué)分析

2.4.1單螺桿的自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)

2.4.2單螺桿在襯套中的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

2.5單螺桿泵的能量損失與效率計(jì)算

2.5.1容積損失

2.5.2機(jī)械損失

2.6單螺桿泵定轉(zhuǎn)子尺寸最優(yōu)配比

2.6.1初始過(guò)盈最優(yōu)值的確定

2.6.2螺桿偏心距對(duì)其半徑最優(yōu)比值的確定

2.6.3襯套導(dǎo)程對(duì)螺桿半徑最優(yōu)比值的確定

2.6.4螺桿一襯套副長(zhǎng)度的選擇

2.7單螺桿泵軸向力計(jì)算

2.7.1Gc的確定

2.7.2Gf的確定

2.7.3Gp的確定

2.8螺桿泵的選型設(shè)計(jì)

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(shù)設(shè)計(jì)

2.8.4配套抽油管的選擇

參考文獻(xiàn)

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(yīng)具有的性能

3.1.3常用的螺桿泵定子橡膠材料

3.2實(shí)際工況下定子橡膠的選擇

3.2.1常規(guī)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(shí)物磨損分布規(guī)律

3.4螺桿泵定子橡膠磨損分析研究現(xiàn)狀

3.4.1從自身結(jié)構(gòu)參數(shù)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(jī)構(gòu)構(gòu)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(jī)理角度分析定子橡膠磨損

3.4.6從流體動(dòng)力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)角度分析定子橡膠磨損

3.5橡膠摩擦學(xué)

3.5.1摩擦學(xué)簡(jiǎn)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(xué)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

3.5.5橡膠摩擦的特點(diǎn)

3.5.6橡膠磨損的特點(diǎn)

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(xué)系統(tǒng)分析

參考文獻(xiàn)

4采油螺桿泵轉(zhuǎn)速影響因素

4.1油井供液能力

4.2采油螺桿泵結(jié)構(gòu)參數(shù)

4.2.1橡膠定子與金屬轉(zhuǎn)子之間的過(guò)盈量

4.2.2螺桿泵內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)

4.3泵以上的環(huán)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(jī)械效率

4.6.1螺桿泵的容積效率

4.6.2螺桿泵的機(jī)械效率

4.6.3泵兩端壓差對(duì)效率的影響

4.6.4油的溫度和黏度對(duì)容積效率的綜合影響

參考文獻(xiàn)

5螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化模型構(gòu)建及預(yù)測(cè)

5.1常用的非線性優(yōu)化方法

5.1.1遺傳算法

5.1.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

5.1.3灰色理論

5.1.4小波分析

5.1.5模糊系統(tǒng)理論

5.2采油螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化模型的構(gòu)建與預(yù)測(cè)

5.2.1BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與預(yù)測(cè)

5.2.2RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與預(yù)測(cè)

5.2.3Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與預(yù)測(cè)

5.2.4基于遺傳算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模與預(yù)測(cè)

5.2.5基于四種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化效果比較分析

參考文獻(xiàn)

6螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

6.1螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)及支撐軟件

6.1.1Delphi系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)

6.1.2Matlab支撐軟件

6.2Delphi與Matlab混合編程

6.2.1使用Matlab引擎

6.2.2利用Mideva軟件平臺(tái)

6.2.3利用文件傳輸方式

6.2.4利用DDE（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換）

6.2.5利用Active

6.3基于文件傳輸方式實(shí)現(xiàn)的混合編程

6.3.1Matlab的M語(yǔ)言

6.3.2Matlab數(shù)據(jù)的輸入輸出方法

6.3.3執(zhí)行可執(zhí)行文件（exe）的方式

6.3.4Delphi將數(shù)據(jù)傳遞給Matlab

6.3.5Matlab接受傳遞數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算

6.3.6矩陣運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)

6.4螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及組成模塊

6.4.1螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

6.4.2螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化系統(tǒng)組成模塊

6.5螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

6.5.1數(shù)據(jù)采集程序

6.5.2螺桿泵轉(zhuǎn)速神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型與Delphi實(shí)現(xiàn)

6.5.3控制輸出程序

6.6螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化系統(tǒng)的模擬硬件構(gòu)成

6.7螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行界面

6.7.1開(kāi)機(jī)界面

6.7.2主界面

6.7.3試驗(yàn)主界面

6.7.4試驗(yàn)結(jié)果與報(bào)告界面

6.7.5數(shù)據(jù)分析界面

6.7.6曲線分析界面

6.7.7報(bào)表設(shè)置界面

參考文獻(xiàn)

……

7螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化試驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建

8螺桿泵轉(zhuǎn)速優(yōu)化試驗(yàn)測(cè)試