基于磨损润滑理论的杆柱寿命预测及多目标优化

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针对目前抽油杆偏磨预测方法的不足,引入Archard磨损计算模型和流体润滑原理,在三维杆柱力学理论基础上获得杆管间接触压力,经几何分析得到杆管接触面积,通过迭代计算得出杆柱磨损深度,并使用修正古德曼图对磨损后的杆柱应力进行校验,从而建立了一种杆柱寿命预测方法。该方法较之前的寿命预测模型增加了磨损表面粗糙度、材料硬度、环境温度等因素的考虑,使得现有杆柱偏磨理论更加完善。在此基础上,提出以产量、系统效率和杆柱寿命为目标,以经济效益为目标函数的有杆泵多目标优化方法,通过抽汲参数的优选实现经济效益最大化。以实例计算验证偏磨预测模型的准确性,并解释论证了油井含水体积分数对杆柱偏磨的影响。
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