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一种新型电磁采油装置的研究
作 者: 任振兴
导 师: 杜坚
学 校: 西南石油学院
专 业: 测试计量技术及仪器
关键词: 采油 电磁力 螺线管 磁场分布 有限元分析
分类号: TE934
类 型: 硕士论文
年 份: 2005年
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内容摘要
本文在广泛调研的基础上,综合应用电磁场、机械设计以及数学分析知识,根据磁阻最小化原理提出并设计了一种新型电磁采油装置。对电磁采油装置进行了总体结构设计、各零部件的设计;分析研究了电磁采油装置排液行为的工作原理,并着重对装置的核心部件之一的中心轴进行了设计和分析。提出电磁采油装置的一种简化模型——“弹簧”模型。依据能量守恒定律对电磁推力进行了研究。 根据电磁采油装置的工作情况,对控制电路的总体方案及控制电路的各个部分进行了设计,同时对位置传感器及位置传感器的测量方法进行了论述。依据麦克斯韦方程组以及毕奥-萨伐尔等电磁场定律对电磁采油装置建立了数学分析模型,并运用有限元分析软件ANSYS对电磁采油装置进行了分析。根据电磁采油装置的结构和原理,对电磁采油装置的磁场分布情况进行了分析,对磁场的相关参数(磁感应强度B,电感L)的计算公式进行了推导。 对电磁采油装置进行了模拟实验和分析,提出了实验方案,验证了将电磁采油装置运用于油田生产的可行性。
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全文目录
摘要 2-3 Abstract 3-5 第1章 绪论 5-9 1.1 机械采油装置的发展现状 5-7 1.2 课题研究的意义 7-8 1.3 论文任务及主要研究内容 8-9 第2章 相关电磁理论及应用 9-16 2.1 电磁理论概论 9 2.2 麦克斯韦电磁场基本方程组 9-10 2.3 电磁场的其它相关理论 10-11 2.4 恒定电流产生的磁场 11 2.5 导磁材料 11-12 2.6 常见电磁系统的应用简介 12-16 第3章 电磁采油装置的设计 16-26 3.1 采油装置设计参数选择 16-17 3.2 采油装置的总体设计 17-20 3.3 电磁采油装置的中心轴的设计 20-26 第4章 电磁采油装置控制电路设计 26-31 4.1 逻辑控制方案设计 26-28 4.2 位置传感器 28-31 第5章 电磁采油装置的特性分析 31-40 5.1 螺线管的磁场分析计算 31-35 5.2 电磁推力的计算 35-38 5.3 装置的运动特性 38-40 第6章 电磁采油装置磁场分析 40-45 6.1 电磁采油装置磁场分析模型的建立 40-41 6.2 磁场微分方程的建立 41-42 6.3 装置的有限元分析 42-45 第7章 模拟实验及结果分析 45-49 7.1 模拟实验方案 45-47 7.2 模拟实验分析及结论 47-48 7.3 模拟试验装置的性能指标 48-49 第8章 结论与展望 49-50 致谢 50-51 参考文献 51-53 附录 53-61
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中图分类: > 工业技术 > 石油、天然气工业 > 石油机械设备与自动化 > 油气开采机械设备 > 油气井提高采收率设备
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