传动链长冲程抽油机的开题分析方案

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1、本科毕业设计（论文）开题报告题目：10型传动链长冲程抽油机学生姓名：院（系）：机械工程学院专业班级：机械0905班指导教师：完成时间：2013年3月15日10型传动链长冲程抽油机一、开题的意义及目的有杆采油是国内外应用最广泛的机械采油技术，世界上80%以上的机械采油均采用此方法。随着胜利油田和大庆油田等老油田的二次开发以及西部塔里木油田、近海海洋油田的开发，深井、超深井、强腐蚀井的数量急速增加，采油难度越来越大。井深的不断增加不但使金属抽油杆承受越来越大的交变、震荡载荷，仅其自重一项就不堪负担；另外腐蚀严重的井，使用传统的金属抽油杆，三个月抽

2、油杆就会因为腐蚀产生疲劳断裂。因此，传统金属抽油杆成为制约有杆采油发展的“瓶颈”，研制超高强度和耐腐蚀杆是抽油杆技术发展的方向。4000-6000米的超深井和腐蚀严重的井是主要的应用领域。新生碳纤维连续抽油杆是由耐高温的碳纤维和树脂复合而成，与其他抽油杆相比，碳纤维抽油杆有一下优点：1．密度小，可以降低载荷和减速器的扭矩，节电；2．耐腐蚀，延长了检泵周期；3．碳纤维连续抽油杆没有接箍，降低了失效频率和活塞效应；4．碳纤维连续抽油杆与油管的摩擦力减小，降低了管管的磨损；5．碳纤维连续抽油杆弹性好可实现长冲程，提高产液量；6．抽油杆起下作业速度快

3、，减轻了作业工人的劳动强度，混合抽油杆柱的起下作业速度约比钢抽油杆柱快60%；7．扩大了有杆抽油系统的应用范围。根据碳纤维抽油杆的特性，碳纤维连续抽油杆适用于深井、超深井、腐蚀井、超载井和高含水井。与其他抽油杆相比，使用碳纤维抽油杆的投资最少。总之，碳纤维连续抽油杆有着普通抽油杆无法比拟的优越性，能够较好的解决普通抽油杆无法解决的问题，将逐渐替代普通抽油杆，特别对于解决斜井、深井、腐蚀井及低渗透井有着十分重要的现实意义，具有广泛的发展前途。一、碳纤维连续抽油杆国内外现状1.国外发展20世纪80年代初研制的CFRPC抽油杆，适用于泵挂深度为15

4、24m的油井，其横截面的宽度为35.56mm，适用于φ50.88mm(2英寸)的油管。根据碳纤维的不同弹性模量，其厚度有两种：碳纤维的弹性模量为3.79×105MPa时，厚度为1.8mm；碳纤维模量为2.28×105MPa时，厚度为2.54mm。相应的许用工程应力分别为414MPa和345MPa。一根CFRPC的长度达1130m。90年代初研制的CFRPC抽油杆有两种型号：名义尺寸为12.7mm和15.88mm。两种型号的CFRPC抽油杆，的几何尺寸见表1.一根拉挤成的CFRPC抽油杆长度可达4572m，并被卷到滚筒上，使用时根据设计需要的长

5、度切下来，两端部予以加强，再安装钢接头。CFRPC抽油杆的增强相为ThornelTMT-30012K碳纤维，基本相为乙烯树脂，上下表面覆盖玻璃纤维布，左右两侧面和棱角覆芳纶纤维布。4中抽油杆材料的物理性能见表2.CFRPCC抽油杆的密度最小，强度最高，弹性模量介于钢抽油杆和玻璃钢抽油杆之间。经过107次载荷循环后，（如果抽油杆的的充数为12min-1,一天运转24h，一个月为30天，则107次载荷循环相当于运行1.5年），CFRPC抽油杆的剩余强度为原来强度的60%，而钢抽油杆和玻璃钢抽油杆的剩余强度分别为原来各自强度的40%和20%。Aco

6、mo公司对CFRPC抽油杆进行了实验室疲劳试验，试样长1.22m,两端部增强后安装钢接头，最小试验载荷为4445N，最大载荷取光杆的最大载荷，载荷波形为正弦波，试验频率为5-10Hz,试验一个月就相当于模拟抽油5年。还对CFRPC抽油杆试样进行了模拟井下环境的腐蚀实验。为了优选端部加强带的粘结剂，对用不同粘结剂粘接的端部进行了剪切实验。为了保证每根CFRPC抽油杆的制造质量，还进行了短梁剪切强度试验和90°弯曲实验。进行了矿场试验，取得较好效果。1991年5月——1995年11月美国在33口抽油井中使用了碳纤维连续抽油杆，平均泵挂深度为144

7、4m，平均泵径为50.5mm，7口井的平均冲数为10.5n/min,平均冲程为3.94m，碳纤维连续抽油杆的长度占整个抽油杆柱长度的平均比例为56.8%，井底平均温度为42.7摄氏度，井液平均含氺88.8%,平均日产液91.7t。其中一口井正常运行了四年，另一口井含有硫化氢正常运行了三年，还有几口井正常运行了三年多。这33口井在四年半的矿场中作业共45次，最主要的失败形式是钢接头疲劳断裂和碳纤维连续抽油杆端部连接失效，其次是由于碳纤维柔性连续抽油杆受压应力引起的失效。试验表明了，碳纤维连续抽油杆具有足够的抗疲劳强度，可以达到延长检泵周期和节电

8、的目的。2.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。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