超高壓泵頭體材料模擬試驗(yàn)平臺(tái)的研制.pdf

1、隨著我國社會(huì)的不斷發(fā)展，我國石油的供求矛盾不斷增大，大量石油需要進(jìn)口。因此，提高石油的采收率成為當(dāng)務(wù)之急，而壓裂設(shè)備正是提高石油采收率的關(guān)鍵設(shè)備。目前，我國的壓裂設(shè)備在功率和壽命方面與美國等發(fā)達(dá)國家還有一定差距。為了縮短差距，國家投入了大量的人力和物力對(duì)此進(jìn)行研究。
　　泵頭體是壓裂設(shè)備的核心部件之一，它承受著高壓循環(huán)載荷的沖擊和工作介質(zhì)的侵蝕。在工作過程中，壓裂設(shè)備中所使用的泵頭體部分易出現(xiàn)早期失效的現(xiàn)象。由于泵頭體的制造成本高

2、昂，設(shè)計(jì)制造不同材料的泵頭體做試驗(yàn)需要巨額的試驗(yàn)成本。本課題旨在研究建立一個(gè)模擬試驗(yàn)平臺(tái)，最大程度地模擬泵頭體實(shí)際的工作環(huán)境，觀察在交變循環(huán)的超高壓下泵頭體材料的失效過程并比較泵頭體材料的特性，以達(dá)到選取新材料的目的。
　　本課題通過分析泵頭體在真實(shí)工作環(huán)境中的受力情況，提出了要達(dá)到與實(shí)際受力環(huán)境相似模擬受力環(huán)境所需的五個(gè)基本參數(shù)，并據(jù)此指導(dǎo)壓力產(chǎn)生裝置的選擇和試驗(yàn)樣塊的設(shè)計(jì)。試驗(yàn)樣塊是承受交變循環(huán)的超高壓力的載體，并以試驗(yàn)樣塊能

3、夠承受的累計(jì)沖次數(shù)作為判斷新材料好壞的依據(jù)。
　　本文主要介紹了模擬試驗(yàn)平臺(tái)的工作原理，整體規(guī)劃，主系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其中，主系統(tǒng)包括：壓力產(chǎn)生裝置，機(jī)械裝置，高壓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及其控制部分。而數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括電機(jī)數(shù)據(jù)采集部分，傳感器數(shù)據(jù)采集部分，圖像采集與圖像識(shí)別部分，聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集部分。在試驗(yàn)過程中，此平臺(tái)通過電機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的運(yùn)行狀況，通過傳感器數(shù)據(jù)采集部分能夠?qū)崟r(shí)采集和監(jiān)測(cè)壓力、位移、應(yīng)變及環(huán)境溫度等數(shù)據(jù)的變化