6碳纤维连续抽油杆作业车论文

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1、西安石油大学本科毕业设计(论文)西安石油大学本科毕业设计(论文)目录Ⅰ西安石油大学本科毕业设计(论文)1绪论11.1碳纤维杆的发展情况11.1.1碳纤维杆的国外发展11.1.2碳纤维杆的国内发展11.1.3碳纤维杆的结构特点21.2碳纤维连续抽油杆作业车的发展及特点41.2.1碳纤维连续抽油杆作业车的发展情况41.2.2碳纤维杆作业车的结构特点52碳纤维杆作业车夹持装置方案对比分析92.1齿轮组方案对比92.2动力方案对比103碳纤维杆作业车夹持装置设计分析113.1夹持装置的工作原理113.2链传动设计123.2.1夹持块整体结构受力分

2、析123.2.2链条设计133.2.3链轮设计143.2.4链传动的张紧与润滑163.3齿轮组设计163.3.1选定齿轮类型，精度等级，材料和齿数163.3.2齿轮扭矩173.3.3弯曲疲劳许用应力173.3.4试算小齿轮分度圆直径183.3.5计算齿比高183.3.6载荷系数183.3.7齿形系数183.3.8比较选择系数193.3.9尺寸计算193.3.10齿轮零件图193.4链轮轴设计20Ⅱ西安石油大学本科毕业设计(论文)3.4.1基本参数203.4.2链轮上的力203.4.3初步确定轴直径203.4.4轴结构设计203.4.5力分

3、析简图233.4.6求轴上载荷233.4.7按弯扭合成应力校核轴的强度263.5液压马达选择263.5.1功率计算263.5.2转速263.5.3扭矩273.5.4选择273.5.5连接273.6液压缸选择273.6.1夹紧缸的选择273.6.2张紧缸293.6.3缸体材料及固定293.7夹持块支架设计303.8张紧链轮支架设计323.9整体架设计323.10横向位移、纵向位移德设计323.11传送链移动边位移设计334碳纤维杆作业车下放作业的平衡分析和设计345碳纤维杆作业车起下夹持装置经济性评价376结论39参考文献40致谢42Ⅱ西安

4、石油大学本科毕业设计(论文)Ⅱ西安石油大学本科毕业设计(论文)Ⅱ西安石油大学本科毕业设计(论文)Ⅱ西安石油大学本科毕业设计（论文）1绪论抽油杆是有杆泵抽油系统的重要部件之一。我国三抽(抽油机、抽油杆和抽油泵)井的井数占生产油井总数的80%，其原油产量占全国原油总产量的70%。抽油杆在工作过程中，承受不对称循环载荷和腐蚀介质的作用，其主要失效形式是疲劳断裂或腐蚀疲劳断裂。目前国内外使用的抽油杆主要是钢质普通抽油杆，它具有较高的抗疲劳强度、运输操作方便、价廉等优点，但是它存在密度大，耗能高，目前只能用于泵挂深度小于3000m的油井泵径(38m

5、m)，不能用于超深井泵挂深度3000～4500m，每根抽油杆的最大长度为9.14m，组成抽油杆柱时，用接箍将抽油杆连接起来，抽油杆接头的失效率占抽油杆总失效率的50%以上，而且由于接箍的外径较大，减少了接箍外径与油管内径之间的空间，增加了井液向地面流动的阻力，抗腐蚀性能较差等缺点。因此，普通钢质抽油杆不能满足深井、超深井、腐蚀井等特殊油井原油开采的需要，成为有杆泵抽油系统中的薄弱环节[1]。碳纤维连续抽油杆采用一种新型材料，在我国采油系统的应用获得了初步的成功，尤其在这一技术中的产品性能、节能效果，与国外的专用作业车比较有一定的优势，显示

6、出了其大面积推广的巨大经济价值。1.1碳纤维杆的发展情况1.1.1碳纤维杆的国外发展20世纪90年代初，为了克服普通钢抽油杆质量大、耗能高、失效频繁、活塞效应大、起下作业速度慢、易偏磨的缺点[2]，美国利用其航空航天和材料技术的优势，成功研制碳纤维杆、专用的油井作业设备和碳纤维杆–钢抽油杆的混合抽油杆柱设计软件。1991年至1995年美国在33口抽油井中使用碳纤维杆，平均泵挂深度为1444m，碳纤维杆的长度占整个抽油杆柱长度的平均比例为61.8%，井底的平均温度42.7℃，平均日产液91.7t。其中有1口井正常运行了4a，另1口含H2S的

7、井正常运行了3a。这33口井在4年半的矿场试验中共作业45井次，最主要的失效形式是钢接头疲劳断裂和碳纤维杆端部连接部位失效，其次是由于碳纤维杆受压应力引起失效[3]。1.1.2碳纤维杆的国内发展我国在20世纪90年代开始研制，引进碳纤维连续抽油杆。1998年前后国内开始研制该产品。2000年陈厚等介绍了以环氧树脂作为树脂基体，以碳纤维作为增强材料，采用拉挤成型工艺生产树脂基碳纤维杆，并分析和讨论了该连续生产过程中易出现的问题。他们提出的工艺可连续成型，自动化程度高，且成型制品力学性能优异，是生产连续抽油杆的一种较好的工艺方法。2000年开

8、始，顾雪林和杨小平等进行了碳纤维杆的制造和作业工艺及装备的研究，已制备出耐温等级分别为90、120和150℃的碳纤维杆，其中耐温等级为90℃42西安石油大学本科毕业设计（论文）的杆已正常生产并