井架起升过程的有限元仿真分析

利用ANSYS软件对井架的起升过程进行仿真分析,得到了不同起升角度时的快绳拉力,分析了井架起升过程各杆件的受力分布。所得到的计算结果可以评价井架起升方案的合理性,为满足井架起升工况的可靠性设计提供理论依据。     

“弹弓式”井架底座整体起升过程的受力分析

本文对美国近期研制的弹弓式井架底座整体起升过程进行了受力分析,从理论上证明了这种新结构的可行性及其重要特性,为采用这一型式提供了必要的前提。作者还对井架起升过程进行了分析,它是电算井架起升工况时必须首先解决的问题。     

起升式井架起升状态时最佳悬挂点的确定

本文以ZJ-20井架为例,列举各种可能的悬挂点,分别计算了零度起升状态的杆力,并按结构优化理论中力学准则设计的应力比法,算出在各种悬挂点下各杆在满应力时的截面积,经分析比较,确定井架起升状态的最佳悬挂点。     

基于SAFI的海洋塔形井架的拖航计算分析

由于海洋环境恶劣,为了保证自升式平台配备的塔形海洋井架的结构安全,除了静载工况外,研究井架在拖航运输过程中的载荷变化过程很有必要。用SAFI软件对海洋塔形井架的拖航运输工况进行了计算分析,包括拖航过程惯性载荷和动态分析。该方法还可为深海钻井平台上的动态海洋井架设计提供借鉴。     

ZJ70DB型钻机井架起升过程有限元仿真分析

针对ZJ70DB型钻机井架起升过程,在结构分析的基础上,应用ANSYS有限元软件建立了钻机起升过程中12个位置的有限元分析模型.计算得到井架在起升过程中井架起升力及钻机底座、井架、人字架的最大应力和应变.有限元计算结果分析表明,ZJ70DB型钻机在井架起升过程中井架上起升大绳安装处应力较大,需进行重新加固,其他结构是安全可靠的.     

JJ675/48-K型井架起升过程力学分析

井架在起升过程中的力学分析比较复杂,很难采用理论计算的方法得到。为了保证井架及其起升系统的安全,以JJ675/48-K型井架为例,采用SAFI 7.1软件建立模型并模拟该井架的起升过程。分析了在不同起升角度时井架和钢丝绳的受力,得到了最大起升力、最大钩载及井架各构件的强度、刚度。为井架的结构设计和现场起升提供依据。     

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。     

怎样校正自升式井架

用经纬仪从正面和侧面校正自升式井架。校正时先将经纬仪支在理想位置,松开井架连接件,将主镜内垂线对准钻台前边缘中心线,锁紧水平,然后向上旋转主镜,直至看到井架顶部,调整井架左右支脚高度,使井架顶部中心线对准主镜内垂线,上紧连接件。用经纬仪校正井架精度高,误差可控制在5mm以内,但经纬仪必须支在理想位置。     

绞车分体式钻机井架起升装置设计

文章绍了用于机械钻机井架起升过程中的一种新型起升装置。实践证明，这种装置结构紧凑、起升方便、工作安全可靠，不占用外部空间。使用时，只需转动支撑轴使可将其置于猫头绞车腹部并固定。无需安装和拆卸起升装置，减轻了工人的劳动强度。同时。由于不增加外部空间，避免了运输过程中猫头绞车的超宽问题。该装置在多台钻机上使用后得到了用户的好评。     

自升式钻井井架及其应用

自升式井架是目前海洋钻井工程中应用较多的新型井架 ,它利用井架底段的滑轮机构进行井架的起升操作。这种井架由井架底段、中间各段和顶段组成 ,起升操作时先起升顶段 ,然后从上到下依次起升中间各段。自升式井架的优点是分段分片制造 ,便于运输 ,节约运输成本 ,安装简便 ,起升平稳 ,工作可靠 ;缺点是制造精度要求较高 ,生产成本较高     

井架结构形式及其起升安装方式探讨

介绍了钻修设备井架的几种不同结构形式及其优缺点,讨论了各种结构井架的起升安装方式,分析了各种起升安装方式的优缺点,总结了各种结构井架适用范围及其起升趋势。     

四单根立柱超深井钻机井架起升

ZJ90/6750DB-S型四单根立柱超深井钻机井架高度高、起升重力矩大,起升难度大。采用理论公式法和有限元法分别计算井架起升载荷,相互验证2种方法的计算结果,确保计算的可靠性。对风载耦合下井架的起升强度进行有限元分析,确保井架起升强度满足设计规范要求。现场应用中,实际测得的井架起升过程中最大大钩载荷以及井架最大应力与计算结果相近,井架实现安全起升,验证了计算的准确性。解决了超高、重载井架的安全起升问题。     

一例K型井架起升局部结构开裂原因分析

针对某海洋平台上修井机的K型两节套装井架主体结构出现局部开裂的问题,校核了井架开裂部位构件的结构强度和焊缝强度。分析了该井架在起升过程中各种非理想载荷的施加对井架局部结构强度的影响。该井架出现局部开裂的原因是结构设计不合理,焊缝强度不足。提出了与井架起升相关的主体结构局部改进方案,以及提高焊接检验等级的措施。     

新型直立套装自升式井架的研制

针对目前钻机要求具有搬家安装方便、占地面积小、适应能力强等特点,设计了为ZJ40LDB复合驱动钻机配套的新型直立套装自升式井架。与常规井架相比,新型井架在工业试验中表现出3大优点(1)井架为垂直安装,减少了钻机用地及征地费用;(2)井架本体各节为整体结构,连接销数量少,从而减轻了井架安装作业强度,节省了拆卸和安装时间;(3)新型井架不需二次穿大绳,设备配备及维护保养减少,井架结构简化。     

9000m自升式海洋井架的研制

针对深海深层油气资源的勘探开发不断深入,海洋勘探对深海工程装备的勘探井深要求提高的现状,研制了9 000 m自升式海洋井架。该井架采用直立无绷绳、多节套装、自升式、K形结构,自带起升绞盘,安装方便且占地面积小。井架采用小模块设计,每个模块总质量小于17t,满足海洋平台现场吊装要求。井架本体及关键受力部件采用热喷铝防腐处理及喷涂海洋防腐油漆工艺,满足海洋环境防腐要求。井架载荷试验结果表明,在最大试验载荷6 750 k N时,井架最大应力部位的应力值为148.2 MPa,该部位井架材料屈服强度为325.0 MPa,由此得井架的安全系数为2.19,大于API Spec4F所要求的安全系数1.67,因此井架强度满足要求。9 000 m自升式海洋井架的成功研制,将进一步推动深海深层钻井装备的国产化。     

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。     

双节套装液压自升式K型井架设计

本文通过对某海洋固定式钻井平台修井机项目中HJJ180/33-TZ型井架的设计介绍,对目前海洋钻井平台上比较常用的双节套装K型井架结构进行分析,可为海洋井架设计工作者提供参考。     

四单根立柱超深井钻机井架液压辅助起升机理

ZJ90/6750DB-S四单根立柱超深井钻机的井架是国内最高的K型井架,超高重载特性使得其起升难度非常大;同时钻机的自动化升级改造,配套多套自动化装备,进一步增加了井架的重力、起升重力矩和难度。为更好地解决四单根立柱钻机井架起升难题,利用有限元方法开展了井架起升载荷及井架起升强度计算分析,在不改变井架主体结构尺寸的前提下,提出了通过增大初始起升角度来降低井架最大起升载荷的方案,并成功研制了液压高支架以辅助井架起升。现场应用情况表明:液压高支架辅助井架起升安全可靠,解决了升级后四单根立柱钻机重载超高井架的安全起升难题。研究结果为超高重载井架的起升作业提供了重要的理论和实践支撑。     

5000m新型液压旋升式井架底座的研制

目前常用的5000 m钻机井架底座的结构形式复杂、运输模块多、安装时间长。研制了新型液压旋升式井架底座。该井架底座承载能力大、质量轻,采用液压缸起升和下放,同时实现了远程控制;与顶驱一体化设计,移运速度快,可带1800 kN钻具整体平移。     

东方13-2B钻井平台自升式井架设计分析

以东方13-2B钻井平台井架为研究对象,采用专业分析软件SAFI对其进行分析。由于井架结构的复杂性,选取井架作业工况和起升工况对该井架进行静态分析。根据计算结果,对设计提出改进建议,提高了该型井架的可靠性,并为节约平台空间、减轻质量和提高井架产品质量提供了可靠保证。型式试验证明该型井架满足作业工况的要求。