Оптимальная конструкция безбалансирного привода штанговых насосных установок на основе шестизвенного прямолинейнонаправляющего преобразующего механизма iii класса

PDF файл (Скачать)

№4-2022

https://doi.org/10.53939/15605655/2022_4_32

Рахматулина А.Б., Ибраев С.М., Иманбаева Н.С., Сакенова А.М., Мажен А.Н.

Аннотация. В работе разработана оптимальная конструкции привода штанговых насосных установок (ПШНУ) на основе прямолинейно-направляющих преобразующих механизмов с использованием современных методов расчета механических систем, поиска оптимальных решений в задачах со многими критериями, и отвечающая современным требованиям. Механизм привода станка качалки, содержащий основание, кривошипно-шатунную пару соединенный к основному шарнирно четырехзвенному механизму, опору балансира, двуплечий балансир с передним плечом и задним плечом, отличающийся тем, что имеет шатун состоящей из двух треугольных контуров, которая шарнирно-соединена с задним плечом двуплечего балансира и с коромыслом, а передний треугольный контур, который служит передним плечом шатуна соединен с точкой подвеса колонный штанг, причем противовес закреплен на переднем плече двуплечего коромысла. Технический результат достигается тем, что на основной четырехзвенный механизм присоединяется двухповодковая группа, образуя механизм III класса. Присоединенная двухповодковая группа является ведущим кривошипом, связанное с стойкой и шатуном. Целью изобретения является разработка оптимальной конструкции безбалансирного привода штанговых насосных установок на основе шестизвенного прямолинейно-направляющего преобразующего механизма III класса. Основная идея заключается в разработке новой малогабаритной конструкции СК на основе безбалансирного привода малой металлоёмкостью.

Ключевые слова: механизм, двухповодковая группа, кривошип, шатун, безбалансирный привод, оптимальная конструкция.

Список литературы

1 Wang, D., Liu H.. Dynamic Modeling and Analysis of Sucker Rod Pumping System in a Directional Well // Mechanism and Machine Science of ASIAN MMS, 2016. – P. 1115-1127
2 Reges GD, Schnitman L, Reis R et al. A new approach to diagnosis of sucker rod pump systems by analyzing segments of downhole dynamometer cards.// In: SPE artificial lift conference – Latin America and Caribbean: Society of Petroleum Engineers, Salvador, 2015. – P. 1–13.
3 Chen, G.S., Liu, X. Friction Dynamics of Oil-Well Drill Strings and Sucker Rods. – Friction Dynamics, 2016. – P 211-246
4 Мезрина Н.М. Алгоритм расчета экономических нормативов для планирования технического обслуживания и ремонта оборудования и рыночной стоимости оборудования// Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашн икова. Т.20. № 1. – 2017. – С. 64 - 69.
5 Паспорт программы инновационного развития ПАО НК «Роснефть». М., 2016. – 30 c.
6 Niladri Kumar Mitra. Principles of Artificial Lift // Allied Publishers, 2012. – 464 p.
7 Tan, Ch., Qu, Y., Yan, X., Bangert, P. Predicting the Dynamometer Card of a Rod Pump //Algorithmica Technologies, 2018. – P.1-8
8 Guo, B., Liu, X., Tan, X. Petroleum Production Engineering // Houston: Gulf Professional Publishing, 2017. –780 p.
9 Ибраев С.М. Динамический синтез и оптимизация привода рычажных механизмов. – Алматы, 2014. – 303 с.
10 RU № 2018130381 F 04 B 47/02, 21.05.2019
11 Hand A. Cost Cutting’s Effect on Oil and Gas Safety // Automation World Journal. – 2018. – P. 52-57.
12 KZ 31911 МПК F04B47/02, 15.03.17
13 S. Ibrayev, N. Imanbaeva, A. Nurmaganbetova, A. Zhauyt. Computerized modeling of kinematics and kineto-statics of sucker-rod pump power units. // 16th International Scientific Conference: Engineering for Rural Development . – 2017. – P.904-907
14 Иманбаева Н.С., Рахматуллина А.Б., Исаметова М.Е., Нұрмағанбетова А.Т. Штангалы піспекті қондырғының (ШПҚ) түрлендіруші механизмінің, қарсы салмақтың орнын анықтай отырып, теңгерілу режимдерін зеттеу. Вестник КазНИТУ №1, 2017. – С. 328-332
15 Чичеров Л.Г., Молчанов Г.В., Рабинович А.М, и др. Расчёт и конструирование нефтепромыслового оборудования. –М.: Недра, 1987. –422 c.
16. Алюшин Ю. Структурный, кинематический и динамический анализ рычажных механизмов. – Издательский дом МИСиС, 2015. –104 с.
17. Рязанцева И.Л. Прикладная механика схемный анализ и синтез механизмов и машин. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2017. –184 с.
18. Артюх В.Г., Мельников Б.Е., Чернышева Н.В., Чигарева И.Н., Мазур В.О. Исследование механизма уравновешивания подвижных частей прокатной клети //Механика упругого тела. – 2020. – С. 54-66.

References

1 Wang, D., Liu H.. Dynamic Modeling and Analysis of Sucker Rod Pumping System in a Directional Well // Mechanism and Machine Science of ASIAN MMS, 2016. – P. 1115-1127
2 Reges GD, Schnitman L, Reis R et al. A new approach to diagnosis of sucker rod pump systems by analyzing segments of downhole dynamometer cards.// In: SPE artificial lift conference – Latin America and Caribbean: Society of Petroleum Engineers, Salvador, 2015. – P.1-13.
3 Chen, G.S., Liu, X. Friction Dynamics of Oil-Well Drill Strings and Sucker Rods. – Friction Dynamics, 2016. – P 211-246
4 Mezrina N.M. Algoritm rascheta e`konomicheskikh normativov dlya planirovaniya tekhnicheskogo obsluzhivaniya i remonta oborudovaniya i ry`nochnoj stoimosti oborudovaniya// Vestnik IzhGTU imeni M.T. Kalashn ikova. T.20. № 1. – 2017. – S. 64 - 69.
5 Pasport programmy` innovaczionnogo razvitiya PAO NK «Rosneft`». M., 2016. – 30 c.
6 Niladri Kumar Mitra. Principles of Artificial Lift // Allied Publishers, 2012. – 464 p.
7 Tan, Ch., Qu, Y., Yan, X., Bangert, P. Predicting the Dynamometer Card of a Rod Pump //Algorithmica Technologies, 2018. – P.1-8
8 Guo, B., Liu, X., Tan, X. Petroleum Production Engineering // Houston: Gulf Professional Publishing, 2017. –780 p.
9 Ibraev S.M. Dinamicheskij sintez i optimizacziya privoda ry`chazhny`kh mekhanizmov. – Almaty`, 2014. – 303 s.
10 RU № 2018130381 F 04 B 47/02, 21.05.2019
11 Hand A. Cost Cutting's Effect on Oil and Gas Safety // Automation World Journal. – 2018. – P. 52-57.
12 KZ 31911 MPK F04B47/02, 15.03.17
13 S. Ibrayev, N. Imanbaeva, A. Nurmaganbetova, A. Zhauyt. Computerized modeling of kinematics and kineto-statics of sucker-rod pump power units. // 16th International Scientific Conference: Engineering for Rural Development . – 2017. – P.904-907
14 Imanbaeva N.S., Rakhmatullina A.B., Isametova M.E., Nұrmaғanbetova A.T. Shtangaly` pi`spekti` қondy`rғy`ny`ң (ShPҚ) tүrlendi`rushi` mekhanizmi`ni`ң, қarsy` salmaқty`ң orny`n any`қtaj oty`ry`p, teңgeri`lu rezhimderi`n zetteu. Vestnik KazNITU №1, 2017. – S. 328-332
15 Chicherov L.G., Molchanov G.V., Rabinovich A.M, i dr. Raschyot i konstruirovanie neftepromy`slovogo oborudovaniya. –M.: Nedra, 1987. -422 c.
16. Alyushin Yu. Strukturny`j, kinematicheskij i dinamicheskij analiz ry`chazhny`kh mekhanizmov. – Izdatel`skij dom MISiS, 2015. –104 s.
17. Ryazanczeva I.L. Prikladnaya mekhanika skhemny`j analiz i sintez mekhanizmov i mashin. – Omsk : Izd-vo OmGTU, 2017. –184 s.
18. Artyukh V.G., Mel`nikov B.E., Cherny`sheva N.V., Chigareva I.N., Mazur V.O. Issledovanie mekhanizma uravnoveshivaniya podvizhny`kh chastej prokatnoj kleti //Mekhanika uprugogo tela. – 2020. – S. 54-66.

Авторлар туралы мәліметтер
Рахматулина Аяулым Бағдатқызы – PhD. атындағы Механика-инженерлік институты. акад. Жолдасбекова У.А., Алматы Алматы технологиялық университеті, Алматы, Қазақстан e-mail: kazrah@mail.ru
Ибраев Саят Мұратұлы – техника ғылымдарының докторы, профессор. атындағы Механика-инженерлік институты. акад. Жолдасбекова У.А., Алматы
e-mail: sayat_m.ibrayev@mail.ru
Иманбаева Нұрбибі Сайрамқызы – ф.ғ.к. Доцент атындағы Механика-инженерлік институты. акад. Жолдасбекова У.А., Алматы Сәтбаев университеті, Алматы, Қазақстан e-mail: imanbaevan@mail.ru
Сәкенова Айжан Мұратқанқызы – докторант. атындағы Механика-инженерлік институты. акад. Жолдасбекова У.А., Алматы e-mail: sam2810@mail.ru
Мәжен Алтынай Нұртілеуқызы – докторант. Сәтбаев университеті, Алматы, Қазақстан e-mail: zolotinka2210@gmail.com

Сведения об авторах
Рахматулина Аяулым Багдатовна - PhD. Институт механики и машиноведения им. акад. У. А. Джолдасбекова, Алматы Алматинский Технологический Университет, Алматы, Казахстан е-mail: kazrah@mail.ru
Ибраев Саят Мұратұлы - д.т.н., профессор. Институт механики и машиноведения им. акад. У. А. Джолдасбекова, Алматы
е-mail: sayat_m.ibrayev@mail.ru
Иманбаева Нурбиби Сайрамовна - к.т.н. ассоц.профессор. Институт механики и машиноведения им. акад. У. А. Джолдасбекова, Алматы Университет Сатпаев, Алматы, Казахстан е-mail: imanbaevan@mail.ru
Сакенова Айжан Мураткановна - докторант. Институт механики и машиноведения им. акад. У. А. Джолдасбекова, Алматы е-mail: sam2810@mail.ru
Мәжен Алтынай Нұртілеуқызы - докторант. Университет Сатпаев, Алматы, Казахстан е-mail: zolotinka2210@gmail.com

Information about the authors
Rakhmatulina Ayaulym Bagdatovna - PhD. Institute of Mechanics and Engineering named after. acad. U. A. Dzholdasbekova, Almaty Almaty Technological University, Almaty, Kazakhstan e-mail: kazrah@mail.ru
Ibraev Sayat Muratuly - Doctor of Technical Sciences, Professor. Institute of Mechanics and Engineering named after. acad. U. A. Dzholdasbekova, Almaty
e-mail: sayat_m.ibrayev@mail.ru
Imanbaeva Nurbibi Sayramovna - Ph.D. Associate Professor Institute of Mechanics and Engineering named after. acad. U. A. Dzholdasbekova, Almaty Satpayev University, Almaty, Kazakhstan e-mail: imanbaevan@mail.ru
Sakenova Aizhan Muratkanovna - doctoral student. Institute of Mechanics and Engineering named after. acad. U. A. Dzholdasbekova, Almaty
e-mail: sam2810@mail.ru
Mazhen Altynai Nurtileukkyzy - doctoral student. Satpayev University, Almaty, Kazakhstan e-mail: zolotinka2210@gmail.com