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抽油杆应力校核

采油

有杆泵抽油时，抽油杆柱在上下冲程中承受交变载荷，应力校核是防止断杆、合理选配杆柱与钢级的关键。本工具依 API RP 11L(Mills 法)由泵深、杆径、柱塞直径、冲程、冲次与井液密度计算最大/最小悬点载荷及杆顶最大/最小应力，再按修正 Goodman(MGM)图与服务系数求许用应力，判断杆柱是否安全，含 H₂S 等腐蚀工况可调低服务系数。

下面给出计算式、各量的单位口径和适用范围。举升时要按自己的数据出结果，用配套工具直接算。

🧮 打开配套在线计算

计算公式

α = S × n² / 1790 — 加速度因子 (API)W_r = ρ_钢·g·H·A·(1 − ρ_液/ρ_钢) — 杆浮重F_o = ρ_液·g·H·A_柱塞 — 流体载荷PRL_max = W_r + F_o × (1+α) — 最大悬点载荷PRL_min = W_r × (1 − α) — 最小悬点载荷σ_a = (T_min/4 + 0.5625·σ_min) × SF — API MGM 许用应力

基于 API RP 11L Mills 法 + Modified Goodman 应力图。SF：清洁油 1.0；轻度腐蚀 0.9；H₂S 0.5~0.65。

使用步骤

  1. 输入泵深 H(m)、抽油杆直径与柱塞直径(mm)
  2. 输入冲程 S(m)、冲次 n(spm)与井液密度(g/cm³)
  3. 输入钢级最低抗拉 T_min(MPa)与服务系数 SF
  4. 点「计算」，得到最大/最小悬点载荷、σ_max/σ_min 与 API 许用应力，并判断是否安全

常见问题

抽油杆最大悬点载荷怎么算？
PRL_max = 杆浮重 W_r + 流体载荷 F_o×(1+α)，其中加速度因子 α=S×n²/1790。
杆顶应力 σ_max / σ_min 怎么由悬点载荷得到？
两者都是悬点载荷除以抽油杆截面积：σ_max = PRL_max / A_杆，σ_min = PRL_min / A_杆，其中 A_杆 = π/4 × d_杆²。σ_max 用于与 API 修正 Goodman 许用应力比较判断安全性，σ_min 则参与许用应力本身的计算。
抽油杆许用应力怎么确定？
按 API 修正 Goodman 法 σ_a=(T_min/4+0.5625·σ_min)×SF，T_min 为钢级最低抗拉强度，SF 为服务系数(清洁油 1.0，含 H₂S 取 0.5~0.65)。σ_max<σ_a 即为安全。

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