[發明專利]一種超高強度抽油桿柱強度校核方法

在審

• 申請號: 201510094798.5
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104749021A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 張巖;曾亞勤;黃偉;甘慶明;陸梅;李明;李佰濤;韓二濤;辛宏;張磊
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N3/00
• 分類號: G01N3/00
• 代理公司: 西安吉盛專利代理有限責任公司 61108
• 代理人: 張培勛

1.一種超高強度抽油桿柱強度校核方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)在修正古德曼圖抽油桿最大許用應力計算公式的基礎上，引入參數K和a,得到新的抽油桿最大許用應力σ_all計算模型其中，σ_all—抽油桿最大許用應力；T—抽油桿最小抗拉強度；σ_min—抽油桿最小應力；SF—抽油桿使用系數，K—安全系數；a—抽油桿抗拉強度與屈服強度的比值；

2)求取步驟1)抽油桿最大許用應力σ_all計算模型中的參數T、K和a；

3)將步驟2)中求取的T、K和a值代入步驟1)抽油桿最大許用應力σ_all計算模型中，得到抽油桿最大許用應力σ_all與抽油桿最小應力σ_min之間對應關系的公式，即為抽油桿強度校核公式；

4)核算判斷，抽油桿的最大應力σ_max不應超過計算出的最大許用應力σ_all，即σ_max≦σ_all。

2.如權利要求1所述的超高強度抽油桿柱強度校核方法，其特征在于：所述步驟1)中得到抽油桿最大許用應力σ_all計算模型包括如下步驟：

(1)以抽油桿最小應力σ_min為橫坐標，抽油桿最大應力σ_max為縱坐標建立直角坐標系，抽油桿拉伸脈動循環時的安全疲勞極限為抽油桿材料抗拉強度的一半，由于考慮安全系數K，得到安全系數為K時的疲勞極限應力點D點坐標為(0,T/(2K))，屈服強度點E點坐標為(T/a，T/a)；

(2)由D點坐標(0,T/(2K))和E點坐標(T/a，T/a)，得到最大許用疲勞極限應力線DE方程為σmax=T2K+(1-a2K)σmin;]]>

(3)設σ_max＝σ_all，且考慮油井流體的腐蝕性，則有即為新的抽油桿最大許用應力σ_all計算模型。

3.如權利要求1所述的超高強度抽油桿柱強度校核方法，其特征在于：所述步驟2)中參數T為多組抽油桿拉伸實驗測量抽油桿抗拉強度σ_b中的最小值。

4.如權利要求3所述的超高強度抽油桿柱強度校核方法，其特征在于：所述抽油桿抗拉強度其中，P_b—抽油桿發生斷裂時的拉力，N；A₀—抽油桿的橫截面積，mm²。

5.如權利要求1所述的超高強度抽油桿柱強度校核方法，其特征在于：所述步驟2)中參數其中σ_s—抽油桿的屈服強度；P_s—抽油桿抵抗微量塑性變形的應力；A₀—抽油桿橫截面積。

6.如權利要求1所述的超高強度抽油桿柱強度校核方法，其特征在于：所述步驟2)中參數其中，S_50％—置信度50％的疲勞極限，S_99.9％—置信度99.9％的疲勞極限。

7.如權利要求1所述的超高強度抽油桿柱強度校核方法，其特征在于：所述步驟1)中抽油桿使用系數SF為0.9。