抽油杆柱是抽油机井中重要的机械部件，在使用过程中，长期承受交变载荷作用，加之井内液体腐蚀、作业施工起下杆柱以及使用年限等原因，造成抽油杆断裂失效。疲劳断裂是抽油杆柱最主要的失效形式，抽油杆柱疲劳断裂不仅增加了检泵作业费用，也影响了原油产量，已成为影响油田生产的一个突出的问题。本文针对目前抽油机井杆管泵系统破坏严重的实际，重点开展抽油杆柱寿命的可靠性研究，为抽油杆故障治理措施的实施提供理论指导，对降低采油成本，提高油田开发整体经济效益具有十分重要的意义。本文主要开展了以下几方面的工作：综合杆管泵失效的故障形式，建立了抽油机井杆管泵系统故障树模型；基于检泵周期的统计规律，建立了检泵周期概率密度分布模型和可靠性预测模型；以描述抽油杆柱轴向振动的波动方程为基础，建立了抽油杆柱轴向载荷分布规律的仿真模型；利用ANSYS软件分析了含裂纹、腐蚀斑坑抽油杆的最大等效应力和应力集中系数，建立了应力集中系数的回归模型；综合考虑应力计算误差、材料机械性能以及缺陷尺寸的随机性，建立了杆柱任意截面以及整体杆柱疲劳寿命的可靠性预测模型；综合考虑抽油杆使用寿命周期内抽油杆柱投资、作业费用与作业产量损失的影响，以使用年限内年均总费用最低为目标，建立了抽油杆经济使用年限的可靠性评价方法；建立了含表面裂纹抽油杆裂纹扩展剩余寿命的计算模型，并以此为基础建立了杆柱任意截面以及整体杆柱裂纹扩展剩余寿命的可靠性预测模型；利用VB6.0语言开发了《抽油机井抽油杆柱寿命可靠性预测软件》，分析了杆柱实际应力使用系数、过渡段疲劳强度影响系数、使用年限、裂纹、斑坑等因素对检泵周期及其系统可靠性的影响；抽油杆单价和原油产量对抽油杆经济使用年限的影响。