高温高压稠化仪分析及改进设计

论文摘要

本论文针对高温高压稠化仪在试验过程中经常出现的一些故障情况,设计了一些测试试验,其除对高温高压稠化仪的综合性能做了测试分析外,并对其一些关键部件作了测试分析。由测试结果分析得出,用于反映稠度信号的扭力弹簧的线性度、硬度及重复性较差,用于高压密封的金属O型圈的使用寿命较短,重复密封性能较差,用于承装水泥浆的水泥浆杯,其经常发生水泥浆固死搅拌叶片上以致稠度失真影响试验结果等。为了改善高温高压稠化仪的综合性能指标,本论文针对测试结果分析得出:对扭力弹簧原材料进行了固溶处理及形变强化,弯曲成型后又进行了消除应力退火。确定了扭力弹簧原材料固溶处理温度及时间、形变强化的变形量、弯曲成型后消除应力退火的时间及温度;对金属O型圈的相关数据量分别进行了理论计算,根据理论计算结果初步确定了金属O型圈的结构尺寸后,将其加工成形,再对其进行试验测试。从而确定了金属O型圈的壁厚及预紧力;对水泥浆杯的搅拌叶片转矩进行了计算,利用计算出的转矩初步确定了防抱芯浆杯的搅拌叶片1及搅拌叶片2的结构尺寸。对初步确定的防抱芯浆杯进行实验测试,利用测试数据对搅拌叶片1及搅拌叶片2的尺寸进行了修正。将修正后的防抱芯浆杯与水泥浆杯做稠度比照试验,其稠度完全满足误差精度要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 油田采油简要介绍
• 1.3 稠化仪简要介绍
• 1.3.1 稠化仪分类
• 1.3.2 高温高压稠化仪用途
• 1.3.3 高温高压稠化仪主要技术指标
• 1.3.4 高温高压稠化仪构成
• 1.4 课题研究的内容和意义
• 1.4.1 课题研究的内容
• 1.4.2 课题研究的意义
• 第2章 扭力弹簧测试分析及改进
• 2.1 扭力弹簧材料、结构
• 2.2 扭力弹簧性能测试
• 2.2.1 试验装置及原理
• 2.2.2 测试方法
• 2.2.3 测试结果及数据分析
• 2.3 扭力弹簧改进
• 2.3.1 改进方案分析
• 2.3.2 固溶处理、形变强化和消除应力退火理论
• 2.3.3 改进后扭力弹簧测试结果分析
• 本章小结
• 第3章 金属O型圈、釜体的测试分析及改进
• 3.1 我所金属O型圈密封原理及使用条件
• 3.1.1 金属O型圈密封原理
• 3.1.2 金属O型圈使用条件
• 3.2 金属O型圈材料及型式
• 3.2.1 金属O型圈材料
• 3.2.2 金属 O 型圈型式
• 3.3 矩形槽结构型式及结构设计原理
• 3.3.1 矩形槽结构型式
• 3.3.2 矩形槽结构设计原理
• 3.4 釜体矩形槽密封结构及尺寸的确定
• 3.4.1 矩形槽密封结构确定
• 3.4.2 矩形槽密封尺寸的确定
• 3.5 金属O型圈测试及分析
• 3.6 金属O型圈改进设计及测试
• 3.6.1 金属O型圈改进设计
• 3.6.2 改进后金属O型圈测试
• 本章小结
• 第4章 防抱芯水泥浆杯的研究与测试
• 4.1 水泥浆杯
• 4.1.1 水泥浆杯介绍
• 4.1.2 水泥浆杯存在的不足
• 4.1.3 搅拌叶片转矩的计算
• 4.2 防抱芯浆杯
• 4.2.1 防抱芯浆杯结构的确定
• 4.2.2 搅拌叶片 1 及搅拌叶片 2 尺寸确定
• 本章小结
• 结论
• 附录
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文