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。     

国产石油钻机传动滚子链疲劳寿命实用计算法

本文讨论了钻机传动滚子链的主要失效形式及其有限寿命的计算原理,结合国产钻机现有链条产品的开发水平,推荐了制定适合GB3638—83石油钻机传动滚子链的实用功率表和帐蓬曲线的方法,以及疲劳指数值。还阐述了确定钻机各链条计算工况和计算载荷的方法;提供了在单点及多点过载工况下链条疲劳寿命的计算公式。     

石油钻机盘式刹车的配置分析

通过对钻机制动工况与盘式刹车特性的讨论,分析了下放及静悬工况下的下放力矩和配备盘式刹车时各刹车力矩的计算方法.以ZJ40型钻机为例,计算了钻机的下放力矩和盘式刹车的制动力矩,供设计制造时参考.     

ZJ90DB海洋平台钻机井架的设计及分析

针对海洋平台钻机工作环境海风大、大气腐蚀性强及作业面积小等特点,研制了ZJ90DB海洋平台钻机井架。该井架采用具有一定大门高度的单斜塔形结构,井架体横截面为长方可拆卸、栓装封闭式钢结构框架。井架整体构件均经热浸锌防腐处理,增强了井架的抗腐蚀能力。通过对井架结构建立力学分析模型,借助于ANSYS软件对井架进行了有限元分析计算,分析结果表明,3种计算工况下ZJ90DB海洋平台钻机井架的最大应力均发生在井架主立柱大腿单元,最大应力满足API标准要求。     

箱叠式钻机底座的强度计算与位移分析

文章根据计算杆系结构力学、土力学和材料强度理论提出箱叠式钻机底座的静强度计算原理和方法,且对钻深3200m的钻机前开口井架底座的起升井架工况、正常钻井工况和完井前工况进行了强度和刚度计算,对其结构设计中的若干问题也提出了建议。     

用于海洋平台拆除的桩腿耦合顶升装置设计研究

弃置平台的拆除方法主要有吊装拆除和浮托拆除两种。为了使双船浮托法在整体拆除组块时每个支撑点都具备可调性,以解决上部组块重量和重心无法精确计算的问题,设计了桩腿耦合顶升装置。在介绍了桩腿耦合顶升装置的球体转动结构、橡胶缓冲单元、顶升液压油缸等构成的基础上,重点论述了桩腿耦合顶升装置的强度校核内容,包括顶升装置的假定设计参数、转动结构强度、钢筒结构强度、支撑导向板强度、垂向橡胶缓冲单元刚度、横向橡胶缓冲单元刚度的校核等,最后简介了桩腿耦合顶升装置的系统设计。     

XD70/14×12型运载车车架的强度计算

车装钻机车架既是行车的主要受力部件,也是钻井作业的重要承载部件,其结构设计、强度计算非常重要.应用有限元计算方法对XD70/14×12型运载车车架进行运输工况、起升工况、作业工况下的强度计算,对车架进行模态分析,得到车架的最大应力、危险工况和固有频率.提出了车架改进方法,为车装钻机车架设计、制造及使用提供了依据.     

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。     

层箱式钻机底座结构分析

本文用有限单元法分析了钻机底座-基础-地基系统,应用文克勒地基原理建立了弹性杆支承平面刚架模型,并导出了弹性杆计算公式,还讨论了底座结构分析的载荷和工况处理问题。结合计算实例,对钻机底座的设计和使用提出了若干建议。     

载荷对石油钻机井架动力特性的影响分析

根据石油钻机井架的结构特点,采用有限元方法对井架结构进行有限元离散,主弦杆和斜横撑杆采用2种单元截面形状的空间梁单元模拟,建立了精细的井架有限元模型,共分析计算了8种工况下的井架动力特性。探讨了石油钻机井架的自重载荷,特别是大钩载荷产生的预应力对井架动力特性的影响,得出了一些有价值的结论。     

关于钻机链条传动失效的计算

作者对石油钻机链条传动的特点作了详细分析,结合这些特点提出了石油钻机链条的选用准则,并根据滚子链的综合性能及链条使用工况,提出了链条疲劳强度有限寿命的计算方法。     

深水钻井平台钻机大钩载荷计算方法

在浅水平台钻机大钩载荷计算方法基础上,针对下隔水管与防喷器、下套管以及起下钻等作业工况,基于弹性杆振动理论,给出了合理确定深水钻井平台钻机大钩载荷的计算方法.以某深水钻井平台设计工况为例,确定了3000m水深、10000m井深条件下所需的大钩载荷,讨论了平台升沉运动幅值、运动周期以及钻井泥浆密度对钻机大钩载荷的影响,所获得的结论可供深水钻井平台设计和深水钻井作业参考.     

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。     

基于ANSYS Workbench的海洋模块钻机基座多目标优化设计北大核心CSCD

针对海洋平台模块钻机基座焊接工艺复杂、焊接变形不易控制等问题,以渤海某7000m模块钻机为例,基于API等相关规范,通过ANSYS Workbench有限元软件构建了基座局部结构响应面模型,以SACS软件对模块钻机进行整体计算提取的杆件内力作为输入条件,采用响应面设计和多目标遗传算法对基座结构尺寸及厚度进行了优化分析,并参考海洋工程结构板材特点给出了设计推荐值,结果表明优化后的基座在降低设计重量的同时其结构强度也满足规范要求。本文优化方法具有较高的经济性与可行性,可用于海洋模块钻机基座等关键结构的优化设计。     

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。     

基于API极限工况下钻机结构安全性分析

以现场使用的某型号ZJ80钻机为研究对象，API设计验证为背景，结合现有对钻机井架力学特性的研究方法，提出一种结合稳定性研究的力学分析方法，旨在为井架设计安全性验证提供一种更为准确的分析方法。结合稳定性分析中的非线性屈曲分析研究方法，模拟井架及底座结构在受扰动及含缺陷状态下的失稳极限点，在此状态下分析结构强度及安全性。研究结果表明：在考虑井架及底座受到扰动及含缺陷时，各工况下井架及底座结构等效应力值均小于许用应力值，各工况计算UC值均小于1;其中当作业中存在钩载时，结构危险位置出现在天车梁处，无钩载状态下结构危险位置出现在底座转盘梁处；钻机井架在临近失稳状态时，结构综合强度依然满足设计需求。该计算方法及结果更符合现场作业情况，满足API规范要求。研究结果可为钻机井架结构改进提供理论支撑。     

ZJ90/6750DB型钻机井架及底座强度分析

结合ZJ90/6750DB型钻机工程实例,建立力学模型并计算出起升工况下快绳和起升大绳拉力,以及主要杆件最大受力,对井架和底座主要杆件进行初步校核。使用SCAS软件对井架和底座进行在位和起升的详细结构校核。计算结果为钻机的设计制造及可靠性分析提供理论依据。     

基于ANSYS Workbench的海洋模块钻机基座多目标优化设计

针对海洋平台模块钻机基座焊接工艺复杂、焊接变形不易控制等问题,以渤海某7 000 m模块钻机为例,基于API等相关规范,通过ANSYS Workbench有限元软件构建了基座局部结构响应面模型,以SACS软件对模块钻机进行整体计算提取的杆件内力作为输入条件,采用响应面设计和多目标遗传算法对基座结构尺寸及厚度进行了优化分析,并参考海洋工程结构板材特点给出了设计推荐值,结果表明优化后的基座在降低设计重量的同时其结构强度也满足规范要求。本文优化方法具有较高的经济性与可行性,可用于海洋模块钻机基座等关键结构的优化设计。     

关于采用液力传动的泥浆泵时喷射钻井的水力计算

文章提出了用绘制液力传动型钻机泥浆泵工况曲线的办法,确定泥浆泵的高效工作范围,并尝试绘制工况曲线的作图法,通过实例的计算,提出喷射钻井水力计算的初步建议。     

DZ450／9—S型双升式钻机底座静力结构分析

根据钻机底座的实际结构特点， 建立了它在弹性基础上的三维有限元模型，按2种工况对底座的有限元模型加载，应用专业有限元分析软件ANSYS5．5 进行分析计算，给出了可靠的计算结果。在对计算结果分析 基础上提出了改进DZ450／9－S型双式底座结构的建议。