[发明专利]一种钻杆剩余寿命的预测方法

权利要求书

1.一种钻杆剩余寿命的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)试样数量的确定

首先确定钻杆剩余服役寿命预测的置信度和误差，计算不同变异系数条件下需要的试样数量最小值m；

2)试样设计及制备

从同批次钻杆中选择服役条件最为恶劣的1～2根钻杆，从钻杆管端内加厚过渡锥面消失部位向管体端延伸500mm范围内取样，并加工成具有圆形横截面的试样；

3)试验载荷计算

依据实际工况，计算钻杆在服役过程中承载的工作载荷；

4)试验加载步骤

a.基于步骤3)计算得到的工作载荷，采用步骤2)中的试样测试钻杆的疲劳寿命；

b.重复步骤a完成n件试样的疲劳寿命测试，n的数值不小于7；

c.先计算n件试样疲劳寿命测试结果的对数平均值及变异系数，如果变异系数小于m等于n时对应的变异系数，则停止试验，如果变异系数大于m等于n时对应的变异系数，则继续增加试样数量，继续试验至试样疲劳寿命的变异系数满足变异系数小于m等于n时对应的变异系数为止；

5)计算n件试样疲劳寿命对数值平均值的概率密度函数，利用概率密度函数积分，获得该载荷条件下所需可靠度下的疲劳寿命。

2.根据权利要求1所述的一种钻杆剩余寿命的预测方法，其特征在于，置信度为95％，误差为5％。

3.根据权利要求1所述的一种钻杆剩余寿命的预测方法，其特征在于，试样两端为圆柱，圆柱之间为与圆柱同轴设置的表面呈弧形的结构，表面呈弧形的结构的纵截面的弧形的曲率半径R不小于40mm，表面呈弧形的结构的横截面的直径最小为3.98mm；圆柱的直径为10mm。

4.根据权利要求2所述的一种钻杆剩余寿命的预测方法，其特征在于，圆柱的端部加工有30°的倒角，并且圆柱表面加工有螺纹。

5.根据权利要求2所述的一种钻杆剩余寿命的预测方法，其特征在于，弧形表面的粗糙度为0.2。

6.根据权利要求1所述的一种钻杆剩余寿命的预测方法，其特征在于，工作载荷包括拉应力载荷和交变应力载荷。

7.根据权利要求1所述的一种钻杆剩余寿命的预测方法，其特征在于，概率密度函数f(x)为其中，x为对数平均值。