近年来，大庆油田抽油机井油管断裂事故日益频繁，给油田造成巨大的经济损失，为此本文针对油田常使用的Ф73.02×5.51mmJ55不加厚油管进行系统的试验研究、理论分析和有限元模拟。 本文为进行油管断裂的失效分析，对大庆油田现场运回的油管进行化学成分分析、机械性能测试、金相组织观察，其各项机械性能基本符合APISPEC5CT标准。油管螺纹参数检测中发现有部分参数不符合APISPEC5B和5CT标准要求，认为油管的螺纹加工工艺有待改进。随后本文结合抽油装置及其工作原理和大庆油田所提供抽油机井作业参数对油管载荷特点和受力状态进行了分析，以此确定油管疲劳试验中的载荷和应力比。 同时本文还对油管疲劳寿命分别采用了四点关联法、通用斜率法和三参数幂函数法进行了预测，发现在这三种方法中三参数幂函数法与油管疲劳试验结果较为接近，从而构造出油管应变疲劳寿命曲线。利用此曲线，对油田中已使用过的旧油管在变载荷条件下的剩余寿命进行了预测。另外在认为油管总寿命是由裂纹萌生区寿命和扩展区寿命构成的理论基础上，对各区域疲劳寿命进行了预测并找到了影响各区域寿命的因素。 本文分别对在上扣扭矩作用下和在拉伸载荷作用下油管螺纹扣牙力的分布从理论和有限元法两个角度进行了计算，根据计算结果否定了上扣扭矩导致裂纹萌生的猜想，而认为拉伸载荷才是产生裂纹的根本原因。在此基础上，用有限元法对疲劳寿命进行了预测，计算结果与试验结果较为接近，从而肯定了该有限元法的可靠性。因此，在有限元螺纹几何参数进行单项和双项参数改变后，仍然使用此法进行疲劳寿命预测，以发现各参数对疲劳寿命的影响趋势，进而在加工和修复油管时采取相应的措施。