钻井液离心分离机工作性能研究

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1、中国石油大学硕士研究生学位论文华东(申请工学硕士学位)钻井液离心分离机工作性能研究学科专业：培养方向：申请人：指导教师：柳械．设计及理论机电一体化技术陈海生张慧峰高工高学仕教授论文完成日期：2007年04月钻井液离心分离机工作性能研究陈海生(机械设计及理论)指导教师：张慧峰高工高学仕教授摘要钻井液离心机处于钻井液固控系统的最后一级，可有效控制钻井液密度，清除钻井液中的有害固相，对钻井生产具有重大意义。本文首先介绍了钻井液离心机的基本结构和工作原理，离心机内部流体流动的四种理论，以及相应的四种离心机处理量的理论计算公式

2、。其次，分析并推导了钻井液离心机根据沉渣计算的理论处理量公式，并以离心机恒处理量为目标函数，进行了钻井液密度和转鼓转速之间函数关系的理论推导，并设计了试验方案，为设计离心机和现场选用钻井液离心机提供了参考。再次，介绍了高速离心机转鼓的理论强度计算公式，并应用有限元分析软件ANSYS对LWS00×1200离心机转鼓做了有限元强度分析和振动模态分析，结果表明离心机转鼓满足强度要求，而且在正常转速范围内不会发生共振现象，对照该型号离心机实际现场应用的情况，本文所研究的钻井液离心机确实能够满足工作安全要求。最后，以LW500

3、x1200离心机转鼓为研究对象，在满足强度要求的前提下，以离心机转鼓整体质量最小为目标函数，做了离心机转鼓优化设计。关键词：钻井液离心机；理论分析；实验研究；参数优化；有限元。ServiceBehaviourResearchofDecanterCentrifugeCHENHai-sheng(MechanicalDesignandTheory)DirectedbyAssociatePmfes∞rZHANGHui—fengProfessorGaoXue-shiAbstraetThedecantercentrifugeis

4、inthelastplaceofthesolidcontrolsystem，whichcancontroldrillingfluiddensityavailably,andCancleandamagesolidphases，whichisimportantfordrillingactivity．Firstly,thethesisintroducedbasicstructureandworkprincipleofthedecantercentrifuge，involvedinfourflowtheoriesinside

5、thedecantercentrifuge，andaccordinglyfourtheoreticaldisposalformulasareintroducedtoo．Secondly，thetheoreticaldisposalformulabasedofresidueisanalyzedandunderstood，andmakingunchangeddisposalasobjectfunction，anoptimumdesignismadebetweenthedrillingfluiddensityandther

6、otatespeedofthedrum，whichisusefulforcentrifugedesign．Thirdly,theoreticalstressanalysisofthedrumismade，andafiniteelementstressandmodelanalysisofLW500×1200basketismadetoo．Theresultshowsthatthedrumintensionsatisfiedthedemand,andsympatheticvibrationwillnothappeninn

7、ormalrotatespeed．Comparingtherealsituation，thedecantercentrifugeofthistypemeetsthesafedemand．Finally,makingLW500x1200decantercentrifugeasstudyobject，andthedrumtotalma$slightestasobjectfunction,ausefultryofmodifyingthecentrifugedesignationismadeinthepresuppositi

8、onofsatisfyingintensiondemand．Keywords：decantercentrifuge；theoreticalanalysis；experimentresearch：parametermodification；finiteelemem．独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。