水平井牵引器拖动力数值分析

论文摘要

水平井牵引器具有运输方便、操作简单、输送位置准确等优点,大大降低了井下作业成本。水平井牵引器作为用于水平井服务最为经济的输送工具越来越受到重视,而且已应用于水平井测井、射孔、打捞等作业,因此有着研究和开发有着广阔的应用前景和良好的社会效益。本文在深入分析水平井牵引器动作单元的工作原理和工作过程的基础上,应用动力学仿真及柔性体仿真技术,完善了对水平井牵引器的动作单元的研究及拖动力的分析。首先本文介绍了水平井牵引器输送测井仪器的工作过程,接着分析了动作的单元的工作过程,在SolidWorks环境下建立动作单元模型。将在SolidWorks环境下建立的动作单元模型导入ADAMS环境中并对导入的模型进行了调整,建立了动作单元仿真模型,实现了动作单元在水平井管道中的动力学仿真,获得了重要的仿真数据。最后本文针对井下复杂的环境对牵引器可能产生的摩擦阻力进行了分析,并着重分析了钢缆在井下不同情况下的受力,并根据以上分析在ADAMS环境中建立了钢缆模型,实现了钢缆通过弯道的力学仿真,获得了钢缆通过弯道所需力的大小的曲线。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 水平井及水平井生产测井
• 1.2.1 水平井的发展概况
• 1.2.2 水平井裸眼井测井仪器输送方法
• 1.2.3 水平井生产测井仪器输送方法
• 1.3 水平井牵引器的发展概况
• 1.3.1 国内水平井牵引器的发展现状
• 1.3.2 国外水平井牵引器的发展状况
• 1.4 课题来源及研究内容
• 第二章 水平井牵引器动作单元Solidworks 建模
• 2.1 SolidWorks 软件介绍
• 2.1.1 SolidWorks 的发展
• 2.1.2 SolidWorks 软件特点
• 2.2 水平井牵引器的工作过程
• 2.2.1 牵引器输送测井仪器的工作过程
• 2.2.2 水平井牵引器动作单元工作过程
• 2.3 基于SolidWorks 的动作单元建模
• 2.3.1 主要技术性能指标
• 2.3.2 牵引器动作单元主要部分建模
• 2.4 本章小结
• 第三章 水平井牵引器虚拟样机模型分析
• 3.1 动力学仿真的基础理论
• 3.1.1 ADAMS 软件简介
• 3.1.2 动力学仿真基础及建模和求解的一般过程
• 3.1.3 ADAMS 动力学仿真数学基础
• 3.2 动作单元ADAMS 仿真模型的建立
• 3.2.1 牵引器动作单元的已知参数及简化
• 3.2.2 动作单元三维实体模型在ADAMS 中导入
• 3.2.3 建立虚拟样机
• 3.3 动作单元动力学仿真
• 3.3.1 动作单元在张开过程中的动力学仿真及结果分析
• 3.3.2 动作单元在水平运动过程中的动力学仿真及结果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 水平井牵引器的拖动力研究
• 4.1 水平井牵引器驱动力分析
• 4.2 水平井牵引器行进中的阻力分析
• 4.2.1 驱动轮与管道间的摩擦阻力
• 4.2.2 扶正器与管道间的摩擦力
• 4.3 钢缆在行进过程中的阻力分析
• 4.3.1 钢缆在直管内
• 4.3.2 钢缆在弯管内
• 4.3.3 钢缆含有淤泥的管道内
• 4.4 动作单元拖动力计算
• 4.5 本章小结
• 第五章 ADAMS 中钢缆的建模与仿真
• 5.1 在ADAMS 中钢缆建模基础理论
• 5.1.1 钢缆建模的方法
• 5.1.2 Bushing 介绍
• 5.1.3 Bushing 连接刚性系数的理论分析
• 5.2 钢缆模型在ADAMS 中的建立
• 5.3 钢缆在管道内爬行仿真
• 5.3.1 定义参数进行爬行仿真
• 5.3.2 钢缆爬行仿真结果分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要