【正文】 荷，； ——上沖程中沉沒壓力產(chǎn)生的懸點載荷。資料表明。 抽油機在工作時，作用在懸點上的摩擦載荷由以下五部分組成。因此，井溫分布對抽油井系統(tǒng)選擇設(shè)計是十分重要的。下面討論考慮抽油桿柱的彈性時，抽油桿柱產(chǎn)生的慣性載荷。初變形期末激發(fā)的抽油桿柱的自由縱振動，在懸點處產(chǎn)生振動載荷的振幅，即最大振動載荷為 （39）最大振動載荷發(fā)生在，…處。這種振動還將產(chǎn)生振動沖擊力，這個力作用于懸點上便形成振動載荷。1. 抽油桿柱的重力產(chǎn)生的懸點靜載荷抽油桿柱所受的重力在上、下沖程中始終作用在懸點上，其方向向下，故增加懸點載荷。 載荷對抽油桿的影響及懸點載荷的計算載荷對抽油桿的影響主要表現(xiàn)在沖次偏大時由液柱引起的慣性負荷較大，增加了懸點最大載荷。另外，由于桿柱下部受活塞下行阻力和其它摩擦力的影響，往往會造成桿柱在油管內(nèi)的彎曲，當彎曲應(yīng)力達到一定的程度會造成桿體斷折，由于桿柱的彎曲還會在某一部位產(chǎn)生卸扣方向的扭矩，最終造成在該部位脫扣。我們曾對某廠生產(chǎn)的成品D級抽油桿進行噴丸再強化處理，結(jié)果使D級桿桿身的疲勞極限由原來的430MPa提高到560MPa。而在裂紋擴展后期裂紋長度較長，相應(yīng)的裂尖應(yīng)力強度因子幅也較大，則導(dǎo)致的結(jié)果正好相反。由于除35Mn2鋼的各區(qū)間的裂紋擴展壽命和總壽命都較高外，其余三種鋼的結(jié)果都差不多，故由圖21，22分別標出了20CrMo和35Mn2兩種鋼的結(jié)果圖21 20CrMo鋼裂紋擴展到不同深度區(qū)間度過的壽命和總壽命圖22 35Mn2鋼裂紋擴展到不同深度區(qū)間度過的壽命和總壽命 結(jié)果分析 1. 裂紋擴展期壽命利用的可能性由圖222看出，除35Mn2調(diào)質(zhì)外，20CrMo鋼在較低使用應(yīng)力（）下總壽命可以達到數(shù)量級，按抽油桿每分鐘提升10次計算，運轉(zhuǎn)周次相當于兩年多的時間。對于裂紋由擴展到時的，可取處的近似值。正弦波加載，頻率為20Hz，應(yīng)力比R=。各種研究表明，無論在有無腐蝕介質(zhì)條件下，裂紋萌生階段都占整個疲勞壽命的主要部分，而疲勞擴展期的壽命只占總壽命的一小部分。并應(yīng)用Delphi語言編寫抽油桿使用壽命的計算軟件。對有桿泵來說，抽油桿柱作為地面抽油機和井下抽油泵的連接設(shè)備，在三抽設(shè)備中既是一個重要的部位，也是一個薄弱環(huán)節(jié)。CortenDolan壽命估算公式為： （13）式中 可以為八級載荷譜（）中任一級應(yīng)力幅的頻（次）率，為最大應(yīng)力級（）的幅值，為曲線上與相應(yīng)的疲勞指數(shù)，指數(shù)為斜線的斜率的倒數(shù)（實際使用時以代替之）。特別是一些油田開展舊抽油桿檢測與修復(fù)工作以來，一些有缺陷的桿被分等使用，舊桿得以重新拋丸強化，使得桿柱的斷脫率明顯下降，桿的使用壽命得以顯著延長。此結(jié)論一直被采油工作者廣泛采納。傳統(tǒng)的Miner線性累積損傷理論認為損傷率D與循環(huán)應(yīng)力工作頻(次)率成線性比，即 （11）故剩余壽命 （12） 但MarcoStarkey理論(1945)卻認為不然，他認為如果，則當作用同一時，大應(yīng)力造成的損傷將會大于較小應(yīng)力或造成的損傷。現(xiàn)提出的新理論認為，抽油桿疲勞強度的可靠度計算取決于三個因素，即工作應(yīng)力的分布、一定應(yīng)力比下疲勞極限的分布和任意應(yīng)力比下當量疲勞強度的模型。如長期疲勞工作，桿體本身質(zhì)量油問題，加之工作環(huán)境差、長時間浸泡在含油腐蝕介質(zhì)的液體中，設(shè)計桿柱組合不匹配以及人為因素等。在裂紋萌生階段，裂紋往往發(fā)生在工件的缺陷處，例如在刀痕，軋制、鍛造的表面缺陷或材料內(nèi)部的夾雜處形成。 試驗方法和結(jié)果試驗用鋼的熱處理和常規(guī)力學(xué)性能見表21。單邊缺口拉伸試樣的應(yīng)力強度因子的表達式為 （22）其 中 試驗時，測出裂紋長度與運轉(zhuǎn)周次之間的關(guān)系，用7點多項式回歸，得出裂紋擴展速率與應(yīng)力強度因子幅的關(guān)系，% NaCl水溶液中的值和值。對于大于6mm以上的裂紋，其剩余壽命忽略不計。因此，我們認為，在抽油桿上存在可擴展裂紋時，仍可工作兩個月甚至兩年多，但我們卻不推薦有意識地將裂紋擴展期的壽命利用起來的做法。因此，要提高抽油桿在裂紋擴展期的壽命，主要應(yīng)在表面強化上下工夫，使抽油桿表面具有很低的裂紋擴展速率或者在抽油桿表面制造一個殘余壓應(yīng)力場（采用噴丸強化或表面感應(yīng)加熱淬火），使裂紋尖端的應(yīng)力強度因子幅下降，從而阻止裂紋的擴展，這與由門坎值計算抽油桿表面允許裂紋尺寸所得出的結(jié)論是一致的。3. 由于井斜等原因引起桿管偏磨。目前油田存在不同程度的出砂、稠油、結(jié)蠟、結(jié)垢、結(jié)鹽現(xiàn)象。因此，在進行抽油設(shè)備選擇之前，必須掌握抽油機懸點載荷的計算方法。 3. 振動載荷與慣性載荷抽油機從上沖程開始到液柱載荷加載完畢，這一過程稱之為初變形期。根據(jù)分離變量法，在以上初始條件和邊界條件下，方程組的解為 （37）式中 ——抽油桿柱自由振動的固有頻率，=。并且，慣性載荷在上死點附近方向向上，減小懸點載荷；在下死點附近方向向下，增加懸點載荷。 抽油桿柱上距懸點處的加速度為 （315） 在處單元體上的慣性力為單元體的質(zhì)量與加速度的乘積，即 （316）對式（316）求積分，可得任一時刻作用在整個抽油桿柱上的總慣性力為 （317） 考慮到彈性波在抽油桿中的傳播速度，則式（3－17）的解為 （318）由式（318）看出：抽油桿柱的慣性力并不正比于加速度的瞬時值，而是正比于在時間期間內(nèi)懸點速度的增量?！妫?；　 Mw——地層水質(zhì)量流量，kg/s；　 Cw——地層水的比熱，W/（g可按懸點最大運動速度來計算，當把懸點簡化成簡諧運動時可得 由式（3－19）看出，決定的主要因素是井內(nèi)液體的粘度及抽油桿柱的運動速度。液流在地面管線中的流動阻力所造成的井口回壓，將對懸點產(chǎn)生附加載荷，其性質(zhì)與油管內(nèi)液體的作用載荷相同，即上沖程中增加懸點載荷，下沖程中減小懸點載荷。為了檢驗空心抽油桿的抗疲勞性能，對其進行了疲勞試驗。 （336）　　若要計算任意指定存活率P的疲勞壽命，可利用式（337） Delphi VCL組件的體系結(jié)構(gòu)Delphi類可以粗略地分成兩部分：一部分是組件類，這些組件類通常以某種方式出現(xiàn)在組件面板上，當用戶從組件面板上點取一個類的圖標后，在程序中就自動生成了該類的對象（非可視組件除外）；另一部分是功能類，這些功能類的對象通常出現(xiàn)在程序代碼中，起著不可代替的作用，但是這些功能類在組件面板上是找不到的。組件在Delphi程序的開發(fā)中是最顯眼的角色。圖形控件最典型的例子是Tlabel和TspeedButton。當然，通過其他方式直接訪問數(shù)據(jù)庫，在Delphi中也都是可以實現(xiàn)的。 數(shù)據(jù)庫組件主要分為兩類：“數(shù)據(jù)訪問組件”和“數(shù)據(jù)控制組件”，它們和數(shù)據(jù)庫的關(guān)系可用下面的關(guān)系圖來示意：圖41 “數(shù)據(jù)訪問組件”和“數(shù)據(jù)控制組件” 和數(shù)據(jù)庫的關(guān)系通過BDE，幾乎可以操作目前所有類型的數(shù)據(jù)庫。 （3）Query控件是利用SQL（Structured Query Language，結(jié)構(gòu)化查詢語言）通過BDE來操作數(shù)據(jù)庫的，和Table控件完成的功能相似，它只是采用了SQL來實現(xiàn)。 此外，還有一些組件與數(shù)據(jù)庫有關(guān)。ADO同時具有遠程數(shù)據(jù)服務(wù)（RDS）功能，通過RDS可以在一次往返過程中實現(xiàn)將數(shù)據(jù)從服務(wù)器移動到客戶端應(yīng)用程序或Web頁、在客戶端對數(shù)據(jù)進行處理然后將更新結(jié)果返回服務(wù)器的操作。 數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理模塊包括：錄入數(shù)據(jù)、選擇數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)保存三大部分。圖53 選擇數(shù)據(jù)窗體{選擇曲柄半徑過程} procedure xuanQuBingR()。 QuBingRL:=strlen(pchar(QuBingRstr))。,39。end。Asstring+39。 CCengstr:=copy(CCengstr,k+1,CCengL+k)。 CCengL:=i。沖次39。,CCistr)。 CCiL:=i。 (39。39。 :=。beginif not ((39?！?/數(shù)據(jù)搜索的開始按鈕程序var 　Str:string。end。如長期疲勞工作，桿體本身質(zhì)量油問題，加之工作環(huán)境差、長時間浸泡在含油腐蝕介質(zhì)的液體中，設(shè)計桿柱組合不匹配以及人為因素等。張文老師無論在理論上還是在實踐中，都給予我很大的幫助，使我的實際操作能力得到很大的提高，這對于我以后的工作和學(xué)習都有很大的幫助，謹此向?qū)煴硎局孕牡母兄x!38。（3）根據(jù)抽油桿疲勞裂紋擴展模型，應(yīng)用Delphi 。設(shè)計內(nèi)容窗體中包括油井溫度分布、原油粘溫關(guān)系、載荷與抽油桿壽命關(guān)系、設(shè)計結(jié)果、數(shù)據(jù)導(dǎo)入Word及設(shè)計參數(shù)的修改等功能。beginif not ((39。,[loCaseInsensitive])) then 　 showMessage(39。end。 。)。end。 if CCiL=2 then inc(i)。Asstring+39。end。,39。 CCengL:=strlen(pchar(CCengstr))。var i,j,k:integer。 QuBingRstr:=copy(QuBingRstr,k+1,QuBingRL)。 repeat k:=pos(39。 QuBingRstr:string。運行界面如下圖圖52數(shù)據(jù)錄入向?qū)г撃K中包含了本系統(tǒng)的大部分數(shù)據(jù)表：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表、粘溫關(guān)系數(shù)據(jù)表、抽油機參數(shù)表等。第5章 抽油桿使用壽命計算軟件研制 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表設(shè)計系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中共有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表、粘溫關(guān)系數(shù)據(jù)表、抽油機參數(shù)表、抽油桿參數(shù)表以及為閥孔直徑繪制的視圖等。QReport是用來輸出報表的控件，但是，根據(jù)經(jīng)驗來看，此控件不太適合中國人報表的習慣。 （5）DataBase控件一般用