长庆油田超高强度抽油杆许用应力计算新方法国内首创

油气工艺研究院自主研发的“H 级抽油杆柱设计分析软件（V1.0）”12月底获得国家版权局计算机软件著作权认证，标志着长庆油田在国内率先建立的“超高强度抽油杆许用应力计算新方法”得到国家认可，填补了国内抽油杆相关技术理论空白，保证了超高强度抽油杆性能发挥，实现了定向井采油量身定制。截至2014年12月22日，H 级超高强度抽油杆已在长庆油田推广应用突破2 万口井，年节约成本9000 余万元。

2008年，长庆油田在华庆超低渗透油藏开发中首次引进试验H 级超高强度抽油杆，进而在姬塬油田丛式大井组超深井中扩大试验。自2010年王窑和虎狼峁区开展“降杆径”试验后，H 级超高强度抽油杆在新井中得到广泛应用，但其力学性能与常规抽油杆有着较大区别，国内一直沿用常规的奥金格和API 方法计算抽油杆许用应力，尚未形成针对H 级抽油杆的许用应力计算方法，一定程度影响了H 级抽油杆的推广应用。为了有效使用H 级超高强度抽油杆，降低成本、提高效益，油气工艺研究院技术人员瞄准修订抽油杆石油行业标准，着力开展定向井抽油杆受力分析和优化攻关研究，在理论研究和现场应用方面均取得了重大突破。

在理论研究方面，开展了18 组90 件超高强度抽油杆试样在3 种应力水平、3 种应力比条件下的疲劳实验，应用P-S-N 曲线拟合得到了超高强度抽油杆疲劳极限；在国内率先研究形成了针对超高强度抽油杆的许用应力计算公式，实现了与常规抽油杆许用应力计算公式的区分；采用微元分析法进行抽油杆柱设计受力分析，建立了定向井抽油杆受力模型，开展超高强度抽油杆杆柱组合优化设计及软件编制，并获得国家版权局认证。

在现场应用方面，杏南作业区应用超高强度抽油杆与应用D 级抽油杆的对比试验表明，在相同生产周期、井筒条件下，应用超高强度抽油杆的单井年故障频次由0.43 次下降至0.23 次；在单井综合成本基本不变的情况下，年减少作业费5 791.7 万元、运行电费3 208.8 万元，减少因作业占、停井引起的原油损失5637 t，经济效益显著。

此项自主研究技术在国内石油行业尚属首例，目前已申报国家发明专利3 项，形成的成果对于国内石油行业超高强度抽油杆科学使用，助推降本增效具有重要的技术指导作用。