[發明專利]抽油桿的設計方法及設計裝置

有效

• 申請號: 201810615903.9
• 申請日: 2018-06-14
• 公開（公告）號: CN108875201B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 吳延強;王瑞河;黃瑞;帥松青;史亞會;閔春佳
• 申請（專利權）人: 昆侖數智科技有限責任公司;中國石油天然氣集團有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 江崇玉

1.一種抽油桿的設計方法，所述抽油桿包括由下至上的N級桿柱，其特征在于，所述設計方法包括：

從待選桿柱庫中選擇一種桿柱作為第1級桿柱，所述第1級桿柱為所述N級桿柱中位于最下方的桿柱；

根據所述待選桿柱庫中各種桿柱的優先級，按照從下至上的方式依次選擇第n級桿柱，所述第n級桿柱的優先級大于第n-1級桿柱的優先級，所述桿柱的優先級根據所述桿柱的桿柱參數確定，所述桿柱參數包括許用應力、桿徑和許用系數，所述許用系數用于表示桿柱的新舊程度，所述許用應力與桿柱的材質對應，新桿柱的許用系數大于非新桿的許用系數；

其中，n和N均為正整數，且2≤n≤N；

所述桿柱的優先級采用以下公式確定：

其中，pri_i為所述待選桿柱庫中的第i種桿柱的優先級，ε_i為第i種桿柱的校正系數，ε_i為設定值，用于校正所述桿柱的優先級，f_i為第i種桿柱的許用系數，d_i為第i種桿柱的桿徑，σ_i為第i種桿柱的許用應力。

2.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，當所述待選桿柱為玻璃桿柱時，所述校正系數根據所述第n級桿柱所處的泵深確定；當所述待選桿柱為加重桿時，所述校正系數小于1。

3.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述設計方法還包括：

分別計算所述N級桿柱的桿長；

當所述N級桿柱的桿長之和大于泵深時，減小最后一級桿柱的長度，使得所述N級桿柱的桿長之和等于泵深，所述最后一級桿柱為所述N級桿柱中位于最上方的桿柱；

判斷所述最后一級桿柱的應力范圍比是否符合設計要求，若否，則恢復所述最后一級桿柱減小的長度，并減小所述N級桿柱中，除加重桿外每級所述桿柱的桿長，使得所述N級桿柱的桿長之和等于泵深。

4.根據權利要求3所述的設計方法，其特征在于，所述分別計算所述N級桿柱的桿長，包括：

當所述第1級桿柱為加重桿時，以所述第1級桿柱不受壓力為目標的計算模型計算所述第1級桿柱的桿長；

或者，當所述第1級桿柱不是加重桿時，根據應力范圍比計算所述第1級桿柱的桿長。

5.根據權利要求3所述的設計方法，其特征在于，所述分別計算所述N級桿柱的桿長，還包括：

根據應力范圍比計算所述N級桿柱中，除所述第1級桿柱之外的每一級桿柱的桿長。

6.根據權利要求1所述的設計方法，其特征在于，所述第n級桿柱，為優先級比所述第n-1級桿柱大的所有桿柱中優先級最小的桿柱。

7.根據權利要求1-6任一項所述的設計方法，其特征在于，所述設計方法還包括：

計算至少兩根抽油桿的優先級；

根據所述至少兩根抽油桿的優先級確定最優抽油桿。

8.根據權利要求7所述的設計方法，其特征在于，所述抽油桿的優先級按照以下公式計算：

其中，priR_j為第j種抽油桿柱的優先級，n_j為第j種抽油桿的級數，L為抽油桿的長度，L_k為第k級桿柱的長度，ε_k為第k級桿柱的校正系數，用于校正所述桿柱的優先級，f_k為第k級桿柱的許用系數，d_k為第k級桿柱的桿徑，σ_k為第k級桿柱的許用應力。

9.一種抽油桿的設計裝置，其特征在于，所述設計裝置包括處理器和存儲器，所述存儲器中存儲有至少一條指令，所述指令由所述處理器加載并執行以實現權利要求1-6任一項所述的設計方法。