基于StruCAD* 3D的直立套装自升井架计算分析

利用StruCAD3D结构计算软件,对某油田JJ225/43-K直立套装自升式井架进行模拟工况计算分析,在不同组合工况下,对井架主要受力部位单元UC值和井架底座4个铰接点支反力进行列表,校核井架单元综合强度和销轴强度,井架单元UC值可以直接获取,不需要根据美国钢结构规范公式手工校核验证单元综合强度,减小了误差,提高了工作效率,为井架优化设计和销轴强度设计提供了理论依据。     

基于StmCAD＊3D的直立套装自升井架计算分析

利用StruCAD*3D结构计算软件，对某油田JJ225／43-K直立套装自升式井架进行模拟工况计算分析，在不同组合工况下，对井架主要受力部位单元UC值和井架底座4个铰接点支反力进行列表，校核井架单元综合强度和销轴强度，井架单元UC值可以直接获取，不需要根据美国钢结构规范公式手工校核验证单元综合强度，减小了误差，提高了工作效率，为井架优化设计和销轴强度设计提供了理论依据。     

ZJ70DZ型钻机工作工况下结构静力分析

针对ZJ70DZ型钻机结构,采用StruCAD＊3D有限元专业软件,建立了能够准确反映井架及底座在承载过程中各构件的受力及变形的力学模型,并进行静力分析计算。结果表明,井架、底座设计安全可靠。     

HJ180海洋钻机井架动力特性及地震响应分析

结合HJ180海洋钻机井架的工程设计实例,基于大型海事结构有限元分析程序SACS,对井架实际结构进行简化,建立井架结构的动力学计算模型,采用Guyan缩聚法计算了井架结构动力特性,得到井架结构前10阶模态和振型。在动力特性分析的基础上,选用API RP 2A-WSD地震响应谱从X、Y、Z3个方向对井架结构进行地震响应分析,得到3个方向结构地震响应的最大值。通过计算分析可以得出,井架结构在地震作用下响应值较小,该井架结构满足强度设计要求。     

微机在井架设计中的应用

文章概述了采用有限单元法进行井架设计计算的步骤,具体报告了ZJ15D钻机井架的电算过程,对井架设计中的若干问题也进行了讨论。     

基于SACS的海洋门型井架计算方法研究

门型井架是海洋钻探设备井架的一种重要结构形式。介绍了该井架的工作原理及结构特点;分析了海洋井架计算中的几个难点。采用SACS软件对某海洋门型井架进行了计算,给出了边界条件的处理、工况组合的方法,多余惯性力的去除方法。并对海洋门型井架设计中的一些细节问题进行了分析。对海洋井架的研究和设计有一定的借鉴意义。     

井架强度数值计算研究

文章介绍了几种结构形式井架强度的数值计算方法和软件，进一步完善了分段井架销接和分段井架嵌套模型的处理方法，使计算结果更符合实际。结合材料力学和焊接工艺，介绍了井架重要的强度验算以及焊缝高度的计算方法，使井架强度数值计算更能指导设计和生产。     

9000kN深水钻机井架设计与试验

深水钻机井架在作业过程中不仅要承受环境载荷和操作载荷,还要承受由于平台运动而产生的动力载荷。在分析9 000 kN深水钻机井架设计要求的基础上,确定了井架的主要技术参数和结构方案,即选择单斜瓶颈式塔形结构,有效高度64 m;同时应用有限元分析软件SACS对井架进行了计算分析,并依据相似原理设计了井架的缩放模型,对模型井架进行了动态载荷和最大钩载荷联合加载。分析结果表明:井架在操作工况和风暴工况下的最大UC值分别为0.984和0.933,满足API Spec 4F规范;模型井架的最大Von Mises应力为126.12 MPa,结构的安全系数为1.67,验证了有限元计算的正确性。所得结论为我国的海洋井架设计提供了参考。     

750 kN门形海洋动态井架的研制

针对广州综合地质调查船的功能要求以及受船体主甲板上设备质量和布局的限制,常规钻机井架无法满足其配套要求。为此,在全面研究分析该调查船的作业能力、作业环境和钻台面布局形式等设计条件的基础上,研制了一种门形海洋动态井架。该井架通过左、右刚架和顶部连接架构成门形结构,井架有效高度25 m,最大钩载750 kN。通过SACS有限元软件分析计算和厂内试验对门形井架进行了验证。验证结果表明:井架结构工艺设计合理,拆装方便可靠,门形井架质量轻、承载能力大,整体稳定性能好,适用于海上复杂工况下工作。门形海洋动态井架的研制有效解决了综合地质调查船的设备配套问题,为该类船体的配套设备提供了设计思路。     

伸缩式石油钻机井架的仿真计算方法

伸缩式石油钻机井架由上下2部分嵌套组成,以往的仿真计算是将井架简化为一体结构,忽略了上下井架嵌套对井架受力的影响效果。利用ANSYS有限元软件的耦合功能,对伸缩式上下井架的嵌套进行了技术处理,完成了井架承载能力的仿真分析。利用耦合单元法,考虑上下井架的嵌套作用效果,其计算结果更真实,对今后井架承载能力的仿真计算有重要的指导意义。     

无绷绳桅形海洋井架的有限元计算结果分析

对80t海洋修井机井架进行了有限元计算,分析计算结果,并针对最危险工况、危险单元、结构设计等进行了初步探讨。     

滩涂修井机车架的设计

设计滩涂修井机车架时，应考虑行驶时车架承受由作业部分的重量引起的冲击、交变载荷和修井作业时承受井架起落引起的巨大载荷。为此，着重论述了两种工况下车架的载荷确定、应力计算、疲劳系数和安全系数的选取。用计算机对车架纵梁的弯矩和变形进行了计算，得出车架在行驶工况的实际安全系数为1．853，在起升工况时的实际安全系数为3．428。样机经一年的工业试验，行驶5900km，修井24口，证明车架无塑性变形，横向刚度合适，纵向刚度偏大，这为将来升级为60t修井机奠定了基础。     

升降式油管枕的研制与应用

针对修井作业现场修井工劳动强度大、搬抬油管存在安全隐患的问题,研制了升降式油管枕。利用Hypermesh软件对油管托架及门架进行静力学分析,刚度和强度满足使用要求。该装置通过液压实现抬升、抽拉油管的动作,可在0.1~1 m的高度范围内升降油管,最大载荷为800 kg。现场应用表明,该装置能用于现场实际操作,可取代场地工搬抬、抽拉油管,降低了工人劳动强度。     

地锚桩安装位置与井架极限承载能力研究

在对修井机井架进行安全评价时,大部分研究者极少考虑到井架结构的承载能力与地锚桩之间的关系。为此,利用ANSYS软件建立井架-绷绳-地锚桩系统有限元分析模型,对地锚桩绷绳固定的理想修井机井架进行线性屈曲分析和双重非线性分析,以评定井架结构极限承载能力。以桩基础安装位置作为变量,并利用参数化编程方法,分析地锚桩位置与修井机井架极限承载能力的关系,进而得出井架承载能力的分布规律。该项研究结果可为井架现场施工提供理论依据。     

在海洋修井机上安装顶驱装置的可行性研究

介绍了顶驱装置的工作机理和结构特点，重点分析了在HXJ1OO型海洋修井机上安装VARCO TDS-IOSA型顶驱的可行性，包括动力配置、平台布置、井架高度和井架截面尺寸等方面。完成了安装顶驱后反扭矩的计算和井架力学分析，并提出了井架结构的改造方案。     

K80海洋修井机稳定性分析及加固设计

K80海洋修井机在渤海油田SZ36-1B平台新增井位作业时,可能会出现各橇块之间相对滑动或整机倾覆等问题。为此,采用StruCAD*3D三维空间梁结构分析计算软件建立结构分析模型,对修井机稳定性进行分析计算,提出修井机下移动底座加固设计和改造方案。截至目前,K80海洋修井机顺利完成了对新增井位4口井的检泵作业和2口井的大修作业,整机稳定性好,各橇块之间无相对滑动现象。因此,K80海洋修井机稳定性理论分析和计算结果正确,修井机下移动底座加固改造是成功的。     

修井机设计计算系统

介绍了修井机计算机设计计算系统软件包的结构、主要功能、特征。应用这种软件包可进行修井机总体参数计算、格里森齿轮箱设计、轴设计计算、修井机稳定性计算、绞车计算、重心及桥荷分布计算以及滚筒刹车计算等。用这种软件包对XJ150、XJ450和XJ550修井机进行测算，其结果与人工手算结果基本相符，并查出手算的若干错误。     

抽油杆柱与油管偏磨机理及偏磨点位置预测

结合油田生产实际,对抽油杆柱与油管系统的磨损介质类型和磨损机理进行了分析,建立了抽油杆三维力学综合分析模型,利用VisualBasic6.0语言和Matlab6.0语言开发了相应的仿真分析软件系统,并进行了三维井眼轨迹对抽油杆柱受力变形的影响研究。利用该软件系统,可以确定抽油杆柱与油管严重偏磨点的位置。使用新型抗摩擦接箍,可使定向井抽油杆柱偏磨的程度大幅度下降,从而节省修井时间并提高油井寿命。     

XJ1200型山地修井机的研制

鉴于常规车装修井机和常规模块修井机均不适应山区、丘陵、沼泽等地区,以及道路条件差和井场作业面积小的情况,研制了XJ1200型山地修井机。该修井机主要由车载主机、井架、底座、钻井液净化系统、钻井泵房、发电机组和油罐区等组成,它采用车加模块的方式和直立套装井架,载车质量大为减轻,最小转弯半径仅为12m,爬坡度有很大程度的提高,井架稳定性好,不需要任何绷绳。该修井机既能修井,还能进行二期侧钻作业。总体性能符合相关技术标准和规范。