近年来,2000m以上的深抽井不断增加,超高强度抽油杆的应用比例逐年上涨,为建立抽油杆类型选择的方法,开展超高强度抽油杆使用深度技术界限研究。使用深度技术界限是指普通抽油杆与超高强度抽油杆的某一指标开始产生差异时的使用深度值,其计算过程中,进行了以下研究:(1)分析超高强度抽油杆疲劳试验数据,发现数据不再满足以往P-S-N曲线拟合的假定条件,针对超高强度抽油杆提出了的P-S-N曲线拟合的新方法:用Box-Cox变量变换法预处理数据,用三参数模型进行拟合。另外首次使用新方法拟合超高强度抽油杆的P-S-N曲线,并计算出相应的许用应力。(2)基于许用应力值,提出抽油杆优化设计的方法,即给定设计产量和使用深度,寻找所有满足要求的抽油参数组合,设计各抽油参数组合下的抽油杆柱组合方式,计算相应评价指标χ。评价指标最小值被称为优化评价指标EI,据此得出优化后的抽油参数和抽油杆柱组合。(3)提出评价指标的概念。推导吨液百米耗能的计算公式,将与产液性能和设备参数无关的部分定义为评价指标,用于评价抽油杆柱组合和抽油参数的优度。(4)绘制给定设计产量下,不同使用深度与优化评价指标的关系曲线,找出使用深度技术界限。扩展计算出不同设计产量下的使用深度技术界限,绘制相应图版,也就是抽油杆类型选择图,并对其进行数字化处理,得出抽油杆选择方法,将其应用到抽油杆优化设计的实例中。(5)以上研究内容涉及大量复杂计算,使用Visual Basic语言编制超高强度抽油杆优化设计程序,解决迭代和大量计算的问题。