地面驱动螺杆泵抽油井生产系统优化设计方法研究与应用的开题报告一、研究背景螺杆泵是一种常见的抽油井采油设备，在深层次低产油井中得到了广泛应用。在地面驱动螺杆泵抽油井生产系统中，除了螺杆泵之外，还包括发动机、变速器、离合器、传动轴和连接管道等部位。这些部件的优化设计将直接影响到整个系统的性能和效率，从而实现稳定、高效、经济的油井生产。然而，目前地面驱动螺杆泵抽油井生产系统的设计往往主要基于经验和专业技能而缺乏系统化的优化设计方法，导致系统的性能和效率难以达到最佳状态。因此，本研究旨在探索一种系统化的优化设计方法，以提高地面驱动螺杆泵抽油井生产系统的性能和效率，并应用于实际工程中。二、研究目的1.探索基于系统思想的地面驱动螺杆泵抽油井生产系统的优化设计方法。2.确定系统优化的关键因素，并建立数学模型。3.验证优化设计方法的有效性和可行性。4.开发一套优化设计软件，实现系统优化设计的智能化和自动化。三、研究内容1.系统分析方法的应用：通过分析地面驱动螺杆泵抽油井生产系统的结构和工作原理，确定系统的优化设计目标和方向。2.关键参数的选取和优化设计：在系统优化设计中，选取发动机功率、螺杆泵型号、变速器传动比、离合器传动效率、传动轴长度、连接管道直径等关键参数，建立数学模型，并进行参数优化设计。3.系统性能的运动学分析：使用MATLAB软件对系统内部运动学特征进行分析，包括泵轴转速、流量变化和系统效率的计算。4.系统优化设计方案的验证和应用：将优化设计方案应用于实际的地面驱动螺杆泵抽油井生产系统中，验证其有效性和可行性。5.优化设计软件的开发：基于优化设计方法，开发一套自动化、智能化的地面驱动螺杆泵抽油井生产系统优化设计软件，提高系统设计的效率和精度。四、研究意义1.本研究将为地面驱动螺杆泵抽油井生产系统的优化设计提供一种基于系统思想的方法，增强系统的性能和效率。2.通过建立数学模型和使用MATLAB软件分析，实现对系统内部运动学特征的深入研究和优化。3.结合实际工程应用，验证优化设计方法的可行性和有效性。4.开发优化设计软件，实现系统设计的智能化和自动化，提高设计精度和效率。五、预期结果本研究将得到以下预期结果：1.建立一种基于系统思想的地面驱动螺杆泵抽油井生产系统优化设计方法；2.确定系统优化设计的关键因素，并建立数学模型；3.使用MATLAB软件对系统内部运动学特征进行分析和优化设计；4.验证优化设计方法的有效性和可行性；5.开发一套优化设计软件，实现系统设计的智能化和自动化。