随着油田的不断开采,国内部分油田已进入特高含水期,油井采出液的含水率超过95%,提高油井的产量是保持油田稳产或者增产的重要途径。在提高排液量的过程中,往往会导致油井工况变差,抽抽杆受力情况更加复杂,进而发生断脱事故,造成检泵周期缩短。本文针对大排量举升的油井,对抽油杆进行受力分析。利用微分几何空间曲线,描述抽油杆在三维空间内的几何形态。针对斜井举升过程中的主要问题,抽油杆柱在井下的力学行为进行了深入研究,对抽油杆柱的应力变化进行了全面分析,建立了抽油杆柱在井眼中大排量举升时的载荷变化理论模型,以及抽油杆柱井下各段在实际生产时产生的轴向力和侧向力计算模型。建立了一种任意位置轴向及侧向载荷的计算方法。针对斜井大排量举升过程中不同年限的抽油杆,包括新杆、1年杆、3年杆,根据这些抽油杆的使用情况估算交变时次。并使用万能材料试验机对抽油杆试件进行实验,测试不同年限的抽油杆的抗拉强度,使用升降法统计了不同年限的抽油杆的疲劳极限分布。根据实验结果,依托成组法联合升降法确定的疲劳极限绘制D级抽油杆用钢的应力-疲劳曲线,使用数学方法验证了抽油杆疲劳曲线服从正态分布。采用Origin软件对抽油杆疲劳寿命数据进行拟合得到抽油杆不同可靠度下的S-N曲线。并结合试验数据拟合出使用幂函数求出S-N曲线的参数,得到试样在应力比R=0.1条件下的S-N曲线公式。利用公式可以对井下抽油杆柱进行寿命预测。针对抽油杆接头的连接螺纹及接箍部分结构复杂,在受力分析计算是较为困难,利用ABAQUS建立了接头螺纹非线性有限元分析的力学模型。模拟结果表明,连接段内外螺纹最先接触部分受到的应力最大,并且在台肩和应力卸荷槽间的载荷突变区发生应力集中。利用ABAQUS建立有限元分析力学模型,将螺纹段的循环载荷转换为轴向的等效应力,根据GOODMAN等效应力公式拟合,使用不同可靠度下的的P-S-N公式,得到螺纹连接处的等效寿命。最后针对抽油杆柱计算理论与拟合的P-S-N寿命曲线,结合统计分析、理论分析和现场数据,编制一套能够对井下抽油杆柱的轨迹模拟和载荷分布的计算优化的设计软件。