[发明专利]抽油杆的设计方法及设计装置

权利要求书

1.一种抽油杆的设计方法，所述抽油杆包括由下至上的N级杆柱，其特征在于，所述设计方法包括：

从待选杆柱库中选择一种杆柱作为第1级杆柱，所述第1级杆柱为所述N级杆柱中位于最下方的杆柱；

根据所述待选杆柱库中各种杆柱的优先级，按照从下至上的方式依次选择第n级杆柱，所述第n级杆柱的优先级大于第n-1级杆柱的优先级，所述杆柱的优先级根据所述杆柱的杆柱参数确定，所述杆柱参数包括许用应力、杆径和许用系数，所述许用系数用于表示杆柱的新旧程度，所述许用应力与杆柱的材质对应，新杆柱的许用系数大于非新杆的许用系数；

其中，n和N均为正整数，且2≤n≤N；

所述杆柱的优先级采用以下公式确定：

其中，pri_i为所述待选杆柱库中的第i种杆柱的优先级，ε_i为第i种杆柱的校正系数，ε_i为设定值，用于校正所述杆柱的优先级，f_i为第i种杆柱的许用系数，d_i为第i种杆柱的杆径，σ_i为第i种杆柱的许用应力。

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，当所述待选杆柱为玻璃杆柱时，所述校正系数根据所述第n级杆柱所处的泵深确定；当所述待选杆柱为加重杆时，所述校正系数小于1。

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述设计方法还包括：

分别计算所述N级杆柱的杆长；

当所述N级杆柱的杆长之和大于泵深时，减小最后一级杆柱的长度，使得所述N级杆柱的杆长之和等于泵深，所述最后一级杆柱为所述N级杆柱中位于最上方的杆柱；

判断所述最后一级杆柱的应力范围比是否符合设计要求，若否，则恢复所述最后一级杆柱减小的长度，并减小所述N级杆柱中，除加重杆外每级所述杆柱的杆长，使得所述N级杆柱的杆长之和等于泵深。

4.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述分别计算所述N级杆柱的杆长，包括：

当所述第1级杆柱为加重杆时，以所述第1级杆柱不受压力为目标的计算模型计算所述第1级杆柱的杆长；

或者，当所述第1级杆柱不是加重杆时，根据应力范围比计算所述第1级杆柱的杆长。

5.根据权利要求3所述的设计方法，其特征在于，所述分别计算所述N级杆柱的杆长，还包括：

根据应力范围比计算所述N级杆柱中，除所述第1级杆柱之外的每一级杆柱的杆长。

6.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述第n级杆柱，为优先级比所述第n-1级杆柱大的所有杆柱中优先级最小的杆柱。

7.根据权利要求1-6任一项所述的设计方法，其特征在于，所述设计方法还包括：

计算至少两根抽油杆的优先级；

根据所述至少两根抽油杆的优先级确定最优抽油杆。

8.根据权利要求7所述的设计方法，其特征在于，所述抽油杆的优先级按照以下公式计算：

其中，priR_j为第j种抽油杆柱的优先级，n_j为第j种抽油杆的级数，L为抽油杆的长度，L_k为第k级杆柱的长度，ε_k为第k级杆柱的校正系数，用于校正所述杆柱的优先级，f_k为第k级杆柱的许用系数，d_k为第k级杆柱的杆径，σ_k为第k级杆柱的许用应力。

9.一种抽油杆的设计装置，其特征在于，所述设计装置包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令，所述指令由所述处理器加载并执行以实现权利要求1-6任一项所述的设计方法。