基于AMESim的钻柱补偿装置仿真及控制方法研究

以提高现有钻柱补偿装置的补偿性能为目的,研究钻柱动力学模型,在AMESim软件平台上搭建钻柱补偿装置系统模型,开展对钻井深度、海况、气瓶组容积、伺服阀前蓄能器4个补偿性能影响关键因子的研究。分析位置反馈、速度反馈和加速度反馈3种反馈型PID控制方法的特点,并对波浪预测和波浪跟随控制方法进行研究。仿真分析表明：主被动联合补偿可有效降低钻压波动,加入升沉预测的位置反馈控制方法对于提高补偿性能有明显的效果。研究结果可对钻柱补偿装置的设计和控制优化提供一定的指导意义。     

设计参数对直驱永磁同步电机运行平稳性的影响

为改善直驱顶驱永磁同步电机低速运行时的平稳性,对永磁电机磁极进行了优化设计。对比分析了两种极弧系数与偏心距的组合方案,绘制出极弧系数、偏心距与齿槽转矩、气隙磁密之间的关系曲线;定量分析了齿槽转矩、气隙磁密和谐波畸变率,并得到最优解。经验证,采用合理的磁极极弧系数以及偏心距是改善直驱永磁同步电机空载运行平稳性的有效方法。     

NC5340TGJ型双机双泵固井水泥车研制

针对山区、沙漠和丘陵地区油气田的开发要求,为解决高压力、持续固井和泥浆密度控制精度等问题,开展NC5340TGJ型双机双泵固井水泥车的研制工作,攻克了电控系统集成、自动混配算法、行驶稳定性校核等关键技术。该型号固井水泥车采用2套驱动和泵送装置,可实现同时或单独施工作业,其输出最高压力为100 MPa,最大排量3 m³/min,且具备手动、自动、半自动3种混浆模式。整车布局合理,结构紧凑,运行稳定性和可靠性满足当前油气田固井作业要求。NC5340TGJ型固井水泥车已完成表层套管固井、技术套管固井等多口井施工作业,水泥浆密度波动值为±0.02 g/cm³。     

AZ31B镁合金差温成形温度优化

为了获得更利于镁合金差温成形的模具温度与板料温度,采用量子遗传算法(QGA)和支持向量回归机(SVR)相结合的寻优方法用于温度优化。基于镁合金差温成形有限元模型,建立模具各部件、板料的温度与成形件目标区域厚度之间的SVR模型,通过量子遗传算法对建立的近似模型寻优以获得最适合镁合金AZ31B差温成形的温度参数。以NUMISHEET2011中的十字杯形件为研究对象,利用优化后的温度进行差温成形仿真并与试验数据值对比。结果表明,优化后的温度能够使得板料厚度分布更均匀。     

2300型固井车混配系统流场特性分析

为了提高2 300型固井车混配系统出口泥浆性能,在Fluent软件平台上搭建高能混合器、混浆罐流场仿真数值模型。在分析出高能混合器流场特性的基础上,利用UDF功能将高能混合器出口泥浆状态参数简化后赋值给混浆罐入口,将混配系统作为整体进行分析; 针对搅拌器桨叶形式、桨叶布局、桨叶角度、旋转方向、旋转速度5个混配系统性能影响因子,分别进行研究。仿真结果表明,高能混合器对于水、灰的预混起着重要的作用,UDF的引入可大幅减少仿真计算量,而桨叶的形式、布局和角度对于泥浆混合均匀性影响较小,旋转方向和旋转速度的正确选取对于提高现有设备的出口泥浆的性能有显著效果。研究结果可为固井车混配系统提供设计优化思路,为现场应用提供指导。