抽油杆经济使用年限的可靠性评价方法.pdf

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1、石油机械一70一CHINAPETR0LEUMMACHINERY2013年第41卷第2期．．油气田开发工程抽油杆经济使用年限的可靠性评价方法丰姚春东张红冯国弟’冷陆游陈子赓(1．燕山大学机械工程学院2．中国石油天然气管道工程有限公司)摘要：以描述抽油杆柱纵向振动的波动方程为基础，建立了抽油杆柱应力循环特性的仿真模型；应用有限元法分析了含缺陷抽油杆的应力分布，建立了含缺陷抽油杆应力集中系数的回9-3模型；考虑了过渡段对抽油杆实际疲劳强度的影响以及使用年限对抽油杆损伤程度的影响，并综合考虑抽油杆材料力学性能、缺陷

2、尺寸以及循环应力的随机性，建立了抽油杆柱疲劳寿命与抽油杆使用寿命周期内作业次数的可靠性预测模型。综合考虑抽油杆使用寿命周期内抽油杆柱投资、作业费用与作业产量损失的影响，以使用年限内年均总费用最低为目标，建立了抽油杆经济使用年限的可靠性评价方法，仿真分析了影响抽油杆经济使用年限的主要因素。关键词：抽油杆；疲劳寿命；可靠性；经济使用年限；仿真模型中图分类号：TE933文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—4578．2013．02．017ReliabilityAssessmentMetho

3、dfortheEconomicLifeofSuckerRYaoChundongZhangHongFengGuodiLengLuyouChenZigeng(1．CollegeofMechanicalEngineering，YanshanUniversity2．ChinaPetroleumPipelineEngineeringCo．，Ltd．)Abstract：Withthedescriptionofthewaveequationofsuckerrodlongitudinalvibrationasthebasi

4、s．thesimu．1ationmodelforthestresscirculationprope~yofsuckerrodstringwasestablished．Thefiniteelementmeth0dwasusedtoanalyzethestressdistributionofsuckerrodwithdefects．Theregressionmodelfl0rthestressconcentrati0ncooeficientofsuckerrodwithdefectswasestablished

5、．Theeffectoftransitionsectiononthepracticalfatiguestrength0fsuckerrodwastakenintoaccountaswellastheeffectofservicelifeonthedegreeofsuckerroddamage．Theme．chanicalprope~yofsuckerrodmaterialaswellasthedefectdimensionsandtherandomnessofcirculatingstresswerecon

6、sideredcomprehensively．Thereliabilitypredictionmodelofthefatiguelifeofsuckerrodandtheoperatingtimeswithinthepe6odofitsservicelifewasestablished．Acomprehensiveconsiderationwasgiventotheefiectsofr0dstringinvestment，operatingcostsandproductionlosswithintheper

7、iodofsuckerrodgservicelife．WiththeaveI．ageannualminimumtotalcostswithintheservicelifeasthetargetthereliabilityassessmentmethodfl0rtheec0nomiclife，ofsuckerrodwasestablished．Asimulationanalysisofthekeyfactorsinfluencingtheeconomiclifewasc0nducted．Keywords：su

8、ckerrod；fatiguelife；reliability；economiclife：simulati0nmode1杆柱，抽油杆柱的实际应力幅值远小于抽油杆O—口材料的许用疲劳强度极限。笔者曾对使用年限为11a、应力循环次数已经超过3．0X10的抽油杆试疲劳断裂是抽油机井杆柱最主要的失效形件进行疲劳强度试验，在试件未进行任何表面处理式。影响抽油杆柱疲劳寿命的主要因素包括2的条件下，按API强度校核法的应力使用