起升中四腿落地式K型井架及底座的应力分析

针对在用四腿落地式K型井架在起升中井架与底座存在的问题,文章以JJ162/42-K型井架为例,采用I-DEAS有限元软件对起升过程中处于各角度时的井架及底座做了应力分析,并将其结果与两腿落地式K型井架进行了比较。分析表明,四腿落地式K型井架及底座在井架刚起升时,应力值较大,存在安全隐患。为了增强在井架起升过程中底座的安全性,建议在底座上井架2个铰支座之间加焊加强钢板,并加大井架前立柱铰支座的尺寸。     

K型井架和双升式底座的结构静力分析

根据ZJ40／2250DB型变频调速电驱动石油钻机的K型井架和双升式底座的实际结构特点，建立了它的三维有限元模型，按2种工况对井架及底座的有限元模型加载，应用专业有限元分析软件ANSYS9.0进行分析计算，给出了计算结果。结果表明，该型钻机的井架及底座满足强度、刚度要求。     

JJ135/34—A型井架的研制与应用

为满足油田钻机改造和钻井装备的更新需要 ,中原石油勘探局机械制造总厂设计制造了JJ135 / 34—A型井架 ,井架由井架主体、人字架、二层台和井架附件等组成 ,整个井架共分 4段 ,既具有A形井架的优点又具有K形井架的优点。中原石油勘探局井架检测中心型式试验测得 ,井架各项试验指标符合标准要求 ,说明井架设计的正确性。现场使用表明 ,JJ135 / 34—A型井架结构设计新颖 ,整体刚性好 ,性能可靠 ,视野开阔 ,安装快捷 ,移运方便。     

折叠人字架式井架研制与应用

传统钻机的井架底座在起升后井架和人字架均在钻台面以上,占用了钻台空间,并且底座起升过程之中存在重心偏斜现象,影响起升平衡。折叠人字架式井架的优点是在井架起升后,将人字架折叠至台面以下,增大了钻台上的实际使用面积,采用分体结构起升,平稳无偏斜。通过井架起升力及钩载计算以及三维建模分析,对井架底座在各个工况下进行强度分析,以满足新型钻井市场对钻机结构型式和功能等方面的特殊使用要求。     

JJ315／43-A型石油钻机井架可靠性分析

可靠性是石油钻机井架的一个十分重要的质量指标。井架的安全性评定单纯用安全系数来作保证是不够的，还应从井架的可靠性方面对井架进行评估分析，才能保证井架安全可靠使用。运用结构可靠性理论，求得了JJ315／43-A型井架的抗力系数。计算了额定钩载下受力不均对井架各段可靠性的影响，利用ANSYS的数值模拟技术求得了JJ315／43-A型在用石油井架各工况下的可靠性指标β。     

JJ160/41-K型钻机井架动态特性分析

运用I-DEAS软件．以简化的空间梁单元建立计算机FEM模型，对JJ160／41-K型钻机井架进行了设计载荷下的动力特性分析。通过对比现场测试结果，建立了JJ160／41-K型井架的动态特性评价准则。     

K型井架和双升式底座的结构静力分析

根据ZJ40/2250DB型变频调速电驱动石油钻机的K型井架和双升式底座的实际结构特点,建立了它的三维有限元模型,按2种工况对井架及底座的有限元模型加载,应用专业有限元分析软件ANSYS9.0进行分析计算,给出了计算结果。结果表明,该型钻机的井架及底座满足强度、刚度要求。     

ZJ30/1700CZ型钻机井架钻台体固有振动特性分析

应用ANSYS有限元软件对南阳石油机械厂研制的ZJ30／1700CZ型钻机井架与钻台结合体的固有振动特性进行了分析。建立了该钻机井架与钻台结合体固有振动特性理论分析的有限元模型并给出了其固有振动频率结果和相应的主振型。计算结果表明，该钻机在不同设计转速下钻井时，不会引起井架钻台结合体的固有振动。     

ZJ40／2250DB型双升式钻机井架及底座结构静力分析

根据钻机井架及底座的实际结构特点，建立了它的三维有限元模型，按2种工况对钻机及底座的有限元模型加载，应用专业有限元分析软件ANSYS9．0进行分析计算，给出了计算结果，结果分析表明ZJ40／2250DB型双升式钻机井架及底座满足强度、刚度要求。     

JJ300/43-A形井架底座转盘梁梁架的改进

<正> 与ZJ45J型钻机配套的JJ300/43-A形井架底座是宝鸡石油机械厂设计制造的,钻台面高4.5米,转盘梁底面高3.2米。安装泥浆出口槽后,高度上只有2.8米的有效空间,使用封井器受到限制。我处第一部ZJ45J型钻机采用了罐式泥浆循环系统,因泥浆出口槽安装高度受到限制,高架槽的坡度极小(约为2％),在钻井过程中,槽内沉砂严重。1983年2月,我     

JJ450/45-K型井架起升过程动态特性分析

JJ450/45-K型井架是ZJ70/4500DBF型钻机的重要组成部件之一,主要分析了JJ450/45-K型井架起升装置模型的动态特性。在不同绞车转速下,对井架起升过程中角速度和角加速度进行分析,得出了绞车转速对起升过程的影响规律;对起升过程中井架主体的受力进行分析,得出了井架的最大受力位置,为井架结构强度设计提供依据。     

DZ450/9—S钻机底座结构模糊优化设计

考虑了应力约束、位移约束、局部稳定约束和截面尺寸上下界约束条件的模糊性 ,以底座的结构质量为目标函数 ,建立了底座结构模糊优化设计的数学模型。结构优化采用了离散变量的拟满应力结构优化设计与有限元分析相结合的方法 ,克服了满应力设计只能考虑应力约束和尺寸约束的局限。采用二级模糊综合评判确定最优水平截集 ,从而将模糊优化问题转化为普通优化问题。计算结果表明底座结构模糊优化设计比底座结构非模糊优化设计更为合理 ,经济效益更为显著     

石油钻机井架的冲击响应分析

对钻机井架受纵向冲击和正常工作阶段受周期性持续载荷的响应作了分析,依据JJ300/43—A形井架的实际工况,运用时间历程分析方法,对井架顶端节点施加2次冲击载荷作用,其余冲击皆为零。分析结果认为,在瞬时冲击载荷下,位移在很短的时间内具有一定的波动性,随着时间间隔的变化,波动的幅度各不相同;在严重的冲击载荷作用下,井架顶部Z方向响应最为强烈,危险时位移可达24.5cm。     

ZJ15型钻机底座振动试验模型设计

ZJ15型钻机是大庆油田使用最多的钻机,但由于其底座的动态特性,工作状况欠佳。在详细分析现役ZJ15型钻机底座振动测试数据及充分考虑试验目的的基础上,以一种ZJ15型钻机底座为原型,按照相似理论求出各个相似常数并设计出钻机底座模型,以便进行多种模态试验和振动模拟试验。     

套装伸缩式钻机井架的研制及应用

为适应现代钻机的发展要求 ,设计研制出JJ2 2 5 41型套装伸缩式钻机井架。该井架采用五节套装加对接结构 ,起升时上体和下体套装后共同起升 ,伸缩完上体后 ,将中体接入下体内 ,分段伸缩中体 ,运输时可将井架拆卸成独立运输单元 ,本体及附件用平板拖车及卡车运输只需 5个车次。该井架安装快捷、占地面积小 ,工作平稳 ,在现场的工业性试验中 ,整个井架的装配时间为 3h ,井场占地 5 0× 6 0m2 左右 ;使用时 ,最大起升力为 4 0 0kN ,正常作业时 ,在无钩载、满立根的情况下 ,最大抗风能力可达 36m/s。该井架非常适合我国东部的各大油田 ,具有很大的推广价值。     

整拖钻机底座结构分析

本文用有限元法分析了钻机整体拖运时的钻机底座-地基系统,应用弹性地基梁及土力学基本原理,建立了钻机底座在匀速前进状态下的空间刚架计算模型,并讨论了在不同工况和载荷下的处理方法。应用上述方法,按照大庆地区的土壤条件进行实例计算,得出该条件下整拖时的摩擦系数和摩阻系数。本文还对整拖钻机底座的设计与使用提出了一些建议。     

新型山地钻机的开发与应用

本文介绍了根据国际石油勘探作业对山地钻井作业设备的需求分析,研制开发出的HY-20G和HY-40F山地钻机。HY-20G山地钻机重量轻,搬迁运输便捷,适合于井深在20m以内的泥岩、砂岩地表的物探钻井作业。HY-40F钻机在保持原HY-40钻机钻井能力不变的情况下,总重降低了18%,最大单件重量降低了33%。     

TZJ40/2250拖挂钻机的研制

根据油田对钻井工程减少作业时间、提高移运速度和降低成本的需要,南阳二机石油装备(集团)有限公司综合了移动式钻机和橇装模块化钻机的结构特点和设计思想,以安全为主,高效和环保为补充,研制开发了TZJ40/2250拖挂钻机。钻机采用了半挂车行车制动、半挂车转向控制、液压盘式刹车和液力传动箱等关键技术,大大提高了钻机的自动化程度。出口和现场应用表明,该型钻机不仅具有结构简单、安全可靠和设计紧凑等优点,而且具有移运方便和使用范围广等不可比拟的优势。     

石油钻机底座的发展

作者以钻井工艺发展为背景,系统地研究了石油钻机底座的发展历史,重点探讨了高钻台自升式钻机底座的产生与发展过程,由此提出发展我国钻机底座的建议:选择合适的钻台高度参数,以满足先进钻井工艺要求;选择合理的底座结构形式,以降低钻机搬迁安装的成本;加强引进底座的研究,改造老钻机底座;研究并推广运用底座设计的新方法。