一种卧式注入泵的设计方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种卧式注入泵的设计方法和系统，本发明专利技术通过对第一版本卧式注入泵管道压力的分析，获得第一异常数据或第二异常数据；并根据对第一版本卧式注入泵输入功率、液体输出流速、环境温度，获得第三异常数据或第四异常数据，实现对第一版本卧式注入泵设计缺陷的检测，并根据用户输入的调整参数，获得第二版本卧式注入泵；本发明专利技术能够有效提高对卧式注入泵耐低温、减少压力损失的设计准确性。减少压力损失的设计准确性。减少压力损失的设计准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种卧式注入泵的设计方法和系统

：
[0001]本专利技术涉及卧式注入泵设计
，特别涉及一种卧式注入泵的设计方法和系统。

技术介绍
：
[0002]卧式注入泵广泛应用于油井中的注入系统中，卧式注入泵的性能直接影响油井注入系统的效率，并间接影响油井的开采效率。然而，卧式注入泵在面临低温环境时，容易导致零部件形变，比如尺寸的变化，或者关联尺寸的变化，或者密封件由于尺寸变化而导致的压力损失和摩擦力增加，从而导致卧式注入泵的输入功率损耗。同时，卧式注入泵管道由于各位置点压力不均衡时，容易导致管道整体承载能力降低，从而影响卧式入驻本的使用寿命。
[0003]基于上述问题，本专利技术提出了一种卧式注入泵的设计方法与系统。

技术实现思路
：
[0004]针对目前卧式注入泵由于低温导致零部件形变，从而影响注入泵功率损耗，以及管道压力不均衡导致使用寿命降低等问题，本文提出了一种卧式注入泵的设计方法，该方法包括如下步骤：
[0005]S1.将第一版本卧式注入泵的三维结构导入三维设计界面中，并构建第一版本卧式注入泵的三维仿真模型；
[0006]S2.在不同环境温度下运行第一版本卧式注入泵的三维仿真模型，获得第一版本卧式注入泵的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值；
[0007]S3.根据步骤S2中环境温度、第一版本卧式注入泵的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值，用户输入第一版本卧式注入泵三维结构的第一调整参数；
[0008]S4.根据步骤S3中所述第一调整参数获得第一版本卧式注入泵的验证结果；
[0009]S5.根据步骤S4中的所述验证结果获得第二调整参数，并根据所述第二调整参数对第一版本卧式注入泵的三维结构进行调整，形成第二版本卧式注入泵。
[0010]进一步地，所述步骤S2在不同环境温度下运行第一版本卧式注入泵的三维仿真模型，获得第一版本卧式注入泵的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值，具体包括如下步骤：
[0011]S21.将正常温度至低温范围划分成第一等级温度、第二等级温度；
[0012]所述第一等级温度为正常温度范围；所述第二等级温度为低温温度范围；
[0013]S22.将环境温度设置为第一等级温度，运行第一版本卧式注入泵的三维仿真模型，持续运行预设时间长度T，获得第一版本卧式注入泵的三维仿真模型在第一等级温度下的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值；
[0014]S23.将环境温度设置为第二等级温度，运行第一版本卧式注入泵的三维仿真模型，持续运行预设时间长度T，获得第一版本卧式注入泵的三维仿真模型在第二等级温度下
的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值；
[0015]所述时间长度T为卧式注入泵中柱塞的往复运动持续t个周期的时间长度。
[0016]进一步地，所述步骤S22至步骤S23中的获得管道内壁的压力值，具体包括：
[0017]将管道内壁进行网格划分，形成m*n个子网格；
[0018]获得每个子网格中的压力值。
[0019]进一步地，所述步骤S3根据步骤S2中环境温度、第一版本卧式注入泵的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值，用户输入第一版本卧式注入泵三维结构的第一调整参数，具体包括如下步骤：
[0020]S31.遍历管道内壁各子网格的压力值，当所述压力值出现第一异常数据时，向用户反馈出现异常数据的卧式注入泵的管道内壁子网格位置、异常数据，用户输入第一版本卧式注入泵三维结构的第一调整参数；当所述压力值出现第二异常数据时，执行步骤S32；
[0021]S32.根据所述环境温度、输入功率、液体输出流速判断是否出现第三异常数据或第四异常数据，如是，向用户反馈出现异常数据的零部件数据，用户输入第一版本卧式注入泵三维结构的第一调整参数。
[0022]进一步地，所述步骤S31，具体包括如下步骤：
[0023]S311.获取管道内壁各子网格在当前周期内的压力曲线数值；
[0024]卧式注入泵中柱塞单次往复运动的开始时间至结束时间作为一个周期；
[0025]所述压力曲线数值为在单个周期内子网格随时间变化的压力数值；
[0026]S312.比较当前周期中各子网格的压力曲线数值与上一周期中对应子网格的压力曲线数值，当当前周期中存在压力曲线数值跳变的子网格数量在管道内壁子网格总数的占比超过第一预设阈值r1时，执行步骤S313；
[0027]当当前周期中存在压力曲线数值跳变的子网格数量在管道内壁子网格总数的占比低于第二预设阈值r2时，执行步骤S314至步骤S317；
[0028]S313.连续获取各子网格的当前周期的下三个周期的压力曲线数值，将获取的下三个周期的压力曲线数值与当前周期的上一周期的压力曲线数值进行比较，得到下三个周期中的每个周期内存在压力曲线数值跳变的子网格数量，如得到的子网格数量在管道内壁网格总数的占比均超过预设阈值r1，则判断压力值出现第二异常数据；
[0029]S314.获取存在压力曲线数值跳变的子网格的位置，并获取存在压力曲线数值跳变的子网格中压力数值的跳变幅值A；
[0030]S315获取所述子网格位置的多个相邻子网格的压力曲线数值，并获取所述多个相邻子网格的压力数值的跳变幅值；
[0031]S316.计算步骤S315中所述多个相邻子网格的压力数值的跳变幅值的平均值P，获得所述平均值与步骤S314中获得的跳变幅值的差值的绝对值|A
‑
P|，当(|A
‑
P|)/A>r3时，执行步骤S317；
[0032]所述r3为第三预设阈值；
[0033]S317.连续获取步骤S314中存在压力曲线数值跳变的子网格的下三个周期的压力数值的跳变幅值A
′
，并获取所述存在压力曲线数值跳变的子网格的多个相邻子网格的下三个周期的压力数值的跳变幅值，计算下三个周期中每个周期内的多个相邻子网格的压力数
值的跳变幅值的平均值P
′
，当下三个周期中的每个周期均满足时，判断压力值出现第一异常数据。
[0034]进一步地，所述步骤S312中压力曲线数值跳变的判断方法，具体包括如下步骤：
[0035]S3121.获取当前周期、当前周期的上一周期的压力曲线数值的平均值D、S；
[0036]S3122.当时，则当前周期的压力曲线数值存在跳变；
[0037]所述r4为第四预设阈值。
[0038]进一步地，所述步骤S314和步骤S315中的压力数值的跳变幅值的计算方法为：
[0039]跳变幅值＝|D
‑
S|。
[0040]进一步地，所述步骤S317中压力数值的跳变幅值的计算方法为：
[0041]S3171.获取当前周期的下三个周期的每个周期的压力曲线数值的平均值X1、X2、X3；
[0042]S3171.获得当前周期的下三个周期的压力数值的跳变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卧式注入泵的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将第一版本卧式注入泵的三维结构导入三维设计界面中，并构建第一版本卧式注入泵的三维仿真模型；S2.在不同环境温度下运行第一版本卧式注入泵的三维仿真模型，获得第一版本卧式注入泵的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值；S3.根据步骤S2中环境温度、第一版本卧式注入泵的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值，用户输入第一版本卧式注入泵三维结构的第一调整参数；S4.根据步骤S3中所述第一调整参数获得第一版本卧式注入泵的验证结果；S5.根据步骤S4中的所述验证结果获得第二调整参数，并根据所述第二调整参数对第一版本卧式注入泵的三维结构进行调整，形成第二版本卧式注入泵。2.根据权利要求1所述的卧式注入泵的设计方法，其特征在于，所述步骤S2在不同环境温度下运行第一版本卧式注入泵的三维仿真模型，获得第一版本卧式注入泵的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值，具体包括如下步骤：S21.将正常温度至低温范围划分成第一等级温度、第二等级温度；所述第一等级温度为正常温度范围；所述第二等级温度为低温温度范围；S22.将环境温度设置为第一等级温度，运行第一版本卧式注入泵的三维仿真模型，持续运行预设时间长度T，获得第一版本卧式注入泵的三维仿真模型在第一等级温度下的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值；S23.将环境温度设置为第二等级温度，运行第一版本卧式注入泵的三维仿真模型，持续运行预设时间长度T，获得第一版本卧式注入泵的三维仿真模型在第二等级温度下的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值；所述时间长度T为卧式注入泵中柱塞的往复运动持续t个周期的时间长度。3.根据权利要求2所述的卧式注入泵的设计方法，其特征在于，所述步骤S22至步骤S23中的获得管道内壁的压力值，具体包括：将管道内壁进行网格划分，形成m*n个子网格；获得每个子网格中的压力值。4.根据权利要求3所述的卧式注入泵的设计方法，其特征在于，所述步骤S3根据步骤S2中环境温度、第一版本卧式注入泵的输入功率、液体输出流速、管道内壁的压力值，用户输入第一版本卧式注入泵三维结构的第一调整参数，具体包括如下步骤：S31.遍历管道内壁各子网格的压力值，当所述压力值出现第一异常数据时，向用户反馈出现异常数据的卧式注入泵的管道内壁子网格位置、异常数据，用户输入第一版本卧式注入泵三维结构的第一调整参数；当所述压力值出现第二异常数据时，执行步骤S32；S32.根据所述环境温度、输入功率、液体输出流速判断是否出现第三异常数据或第四异常数据，如是，向用户反馈出现异常数据的零部件数据，用户输入第一版本卧式注入泵三维结构的第一调整参数。5.根据权利要求4所述的卧式注入泵的设计方法，其特征在于，所述步骤S31，具体包括如下步骤：S311.获取管道内壁各子网格在当前周期内的压力曲线数值；卧式注入泵中柱塞单次往复运动的开始时间至结束时间作为一个周期；
所述压力曲线数值为在单个周期内子网格随时间变化的压力数值；S312.比较当前周期中各子网格的压力曲线数值与上一周期中对应子网格的压力曲线数值，当当前周期中存在压力曲线数值跳变的子网格数量在管道内壁子网格总数的占比超过第一预设阈值r1时，执行步骤S313；当当前周期中存在压力曲线数值跳变的子网格数量在管道内壁子网格总数的占比低于第二预设阈值r2时，执行步骤S314至步骤S317；S313.连续获取各子网格的当前周期的下三个周期的压力曲线数值，将获取的下三个周期的压力曲线数值与当前周期的上一周期的压力曲线数值进行比较，得到下三个周期中的每个周期内存在压力曲线数值跳变的子网格数量，如得到的子网格数量在管道内壁网格总数的占比均超过预设阈值r1，则判断压力值出现第二异常数据；S314.获取存在压力曲线数值跳变的子网格的位置，并获取存在压力曲线数值跳变的子网格中压力数值的跳变幅值A；S315获取所述子网格位置的多个相邻子网格的压力曲线数值，并获取所述多个相邻子网格的压力数值的跳变幅值；S316.计算步骤S315中所述多个相邻子网格的压力数值的跳变幅值的平均值P，获得所述平均值与步骤S314中获得的跳变幅值的差值的绝对值|A
‑
P|，当(|A
‑
P|)/A>r3时，执行步骤S317；所述r3为第三预设阈值；S317.连续获取步骤S314中存在压力曲线数值跳变的子网格的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐玉兵，韩红霞，杨金龙，景鹏，
申请(专利权)人：新疆敦华绿碳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：