[發(fā)明專利]一種高溫高壓高產(chǎn)油管柱疲勞壽命預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110274302.8
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113158361A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭曉強;李瀟;柳軍;王國榮;方達(dá)科;黃亮;魏安超
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/18;G06F30/23;G06F30/28;G06F113/08;G06F113/14;G06F119/02;G06F119/14
• 代理公司: 北京中索知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11640
• 代理人: 唐亭

1.一種高溫高壓高產(chǎn)油管柱疲勞壽命預(yù)測方法，其特征在于，包括：

根據(jù)管柱動力學(xué)模型得到管柱不同位置的交變應(yīng)力S_i；

根據(jù)管柱不同位置的交變應(yīng)力S_i和管柱的修正后疲勞曲線得到循環(huán)次數(shù)N_i；

根據(jù)管柱不同位置的交變應(yīng)力S_i；并采用雨流法統(tǒng)計得到交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n_i；

根據(jù)循環(huán)次數(shù)N_i和交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)n_i；并基于Miner疲勞理論計算得到管柱的疲勞壽命L'。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓高產(chǎn)油管柱疲勞壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述管柱的修正后疲勞曲線是通過開展疲勞試驗測得油管柱材料的標(biāo)準(zhǔn)疲勞曲線，再對測得的標(biāo)準(zhǔn)疲勞曲線進(jìn)行修正，最后得到管柱的修正后疲勞曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高溫高壓高產(chǎn)油管柱疲勞壽命預(yù)測方法，其特征在于，其修正公式為：

S_e＝0.56S_be

式中：S_be表示標(biāo)準(zhǔn)疲勞曲線的應(yīng)力，MPa；S_e表示修正后疲勞曲線的應(yīng)力，MPa。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓高產(chǎn)油管柱疲勞壽命預(yù)測方法，其特征在于，根據(jù)管柱不同位置的交變應(yīng)力S_i和管柱的修正后疲勞曲線得到循環(huán)次數(shù)N_i包括：根據(jù)管柱不同位置的交變應(yīng)力S_i確定管柱不同位置的交變應(yīng)力幅值σ_i；再從管柱的修正后疲勞曲線中確定引起疲勞破壞的相應(yīng)的循環(huán)次數(shù)N_i。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓高產(chǎn)油管柱疲勞壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述雨流法的計數(shù)規(guī)則為：

(1)雨流在試驗記錄的起點和依次在每一個峰值的內(nèi)邊開始，亦即從1，2，3，……等頂點開始；

(2)雨流無阻礙地流到下一個頂點，即流到峰值處豎直下滴，一直流到對面有一個比開始時的最大值更正的最大值為止；

(3)當(dāng)雨流遇到來自上面屋頂流下的雨時，就停止流動，并構(gòu)成一個循環(huán)；

(4)根據(jù)雨滴流動的起點和終點，畫出各個循環(huán)，將所有循環(huán)逐一取出來，并記錄其峰谷值；

(5)每一雨流的水平長度可以作為該循環(huán)的幅值。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫高壓高產(chǎn)油管柱疲勞壽命預(yù)測方法，其特征在于，所述管柱的疲勞壽命L'的計算公式為：

式中：L'為管柱的疲勞壽命；D為管柱得累積損傷度；N_i為循環(huán)次數(shù)；n_i為交變應(yīng)力循環(huán)次數(shù)。