不同腐蚀缺陷下的HL 级抽油杆疲劳分析研究
2023-08-21王尊策李玉贺康红兵彭振华
化工机械 2023年4期
王尊策 李玉贺 李 森 康红兵 彭振华 丁 雯
(1.东北石油大学机械科学与工程学院;2.中国石化西北油田分公司工程技术研究院)
随着石油行业的不断发展,许多油田都已进入中、高含水期开采阶段,再加上产出液中含H2S、CO2等酸性物质,使得抽油杆柱腐蚀速率大幅增加[1~3]。据塔河油田近三年检泵作业统计,共217 井次因抽油杆失效检修,其中因腐蚀原因造成检修的井有148 井次,占总作业量的68.2%。说明抽油杆腐蚀会严重影响油田的正常生产。
李大建等基于H 级抽油杆物理实验数据的数学统计处理分析,明确了H 级抽油杆极限疲劳强度等力学特性[4]。牛彩云等基于修正API 理论与奥金格理论,建立了H 级抽油杆最大许用应力计算方法与折算应力计算方法,为H 级抽油杆科学设计和应用提供了依据[5]。何文江等通过理化性能试验、金相组织分析等方法,对30CrMoA HL 级抽油杆进行失效分析,发现抽油杆表面所有裂纹均起源于表面腐蚀坑底部,该区域易发生截面突变从而导致应力集中[6]。张旭昀等依据圣维南原理和第三强度理论,分析出缺陷长度、宽度和深度变量在相互作用下对套管等效应力最大值的影响规律[7]。丁雯等根据损伤力学原理建立抽油杆疲劳损伤演化模型,采用有效应力法与有限元软件对多种损伤形式下的HL 级抽油杆疲劳寿命进行数值模拟,为判断抽油杆的疲劳寿命提供依据[8]。虽然上述研究均得到了较好的成果,但大多都是基于点蚀开展的,而在实际生产中抽油杆的腐蚀损伤形式复杂多样,需对多种腐蚀缺陷类型开展相关研究。……
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