摘要：深水浮式平台钻机井架在海洋环境载荷和平台运动条件下会受到较大的动态载荷。为评价浮式平台运动对井架动力响应的影响,以某海洋浮式平台及其配套的塔型井架为依据,按照相似原理设计了井架模型及其平台的6自由度运动条件,利用大型地震模拟试验台阵系统实施了动态井架试验;对振动台沿6个自由度方向单独激励以及模拟作业工况、生存工况和设计生存工况的6自由度耦合激励条件下井架各测点的加速度和动态应变进行测试。发现井架对于纵摇和垂荡激励最敏感,而对艏摇激励不敏感;钩载的变化对井架动态响应的影响不大;基于平台在风浪流沿不同方向入射的运动响应,发现在迎风迎浪迎流条件下井架的动态响应幅值最大,受力状况最恶劣。

摘要：运用ANSYS软件对某公司ZJ40钻机K型井架建立有限元模型且进行模态及谐响应研究,通过模态分析得到前十阶固有频率和各阶主振型,结果表明,第2阶固有频率与钻机转盘II挡频率最接近,易发生共振,但可通过调节柴油机转速从而避免发生共振。井架承受最大位移为24.788 mm,最大弯矩为72 733 N·m,最大应力为-0.122 92×109Pa,满足井架结构设计要求;通过谐响应分析得到位移频率响应曲线,结果表明,井架系统的主振方向为Z(前开口)方向,其主振频率为1.300 0 Hz,接近模态分析2阶主振频率1.251 5 Hz,与实际情况具有一致性。从分析结果上看模态分析与谐响应分析结果一致,说明分析具有正确性,为以后选取配套钻机及对井架的故障诊断、预报、改进及优化井架结构提供了理论依据。

摘要：石油钻机井架所处的环境恶劣,工况复杂,为此对其出现的各种损伤、缺陷和形变进行研究非常必要。传统的静态应变测试系统在井架应力测量时存在测量点有限,操作繁琐,温度适应性差等缺点。采用数字散斑相关方法,通过MATLA软件编程,实现了对模型井架受力后产生的形变测量。实验结果表明,采用数字散斑法得出的形变曲线具有更好的连续性、时效性,同时由于测量系统结构简单,运算速度快,结果精度高。这对于井架实际工况下受力分析及井架的结构设计有很大帮助。

摘要：分析了油田在役K型石油井架大腿箱形截面的承载性能,定义了井架大腿截面优化参数———结构优化因数和载荷表征因数,给出了井架大腿截面几何尺寸与承载能力之间的关系式,为该类型井架改造设计提供一种简便方法.

摘要：随着煤炭工业的需求,矿井建设正朝着大型化、自动化方向发展,地表煤或易采煤矿建设已告一段落,新开发煤矿均为深井开采,钻井直径大、深度深.因此说,新一代大型竖井钻机的开发十分必要,其投入产出比高,经济效益和社会效益均十分明显.大型竖井钻机不仅用于钻凿煤矿竖井,而且还可钻凿其它矿山(有色、黑色、非金属矿)竖井及铁路公路桥梁、水利水电工程、港口工程基础的桩孔(井)等,通过承揽上述工程,也能给承建单位带来可观的直接经济效益.

摘要：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 /4 1 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 /4 1

摘要：井架在油田服役多年后,会出现各种服役缺陷(如井架支座沉陷),这对井架结构承载能力的影响非常大。鉴于目前各油田对井架进行检测的方法受现场工况条件所限,不能真实测出井架实际设计载荷的情况,提出一种有支座沉陷缺陷钻机井架的建模方法,利用计算机仿真方法,模拟井架加载试验。该仿真分析模型对有服役缺陷钻机井架的可靠性处理、剩余寿命计算、维修技术等具有较大的应用价值。

摘要：文章对JJ315 43 A型井架在设计载荷作用下进行了几何非线性分析,提出非线性影响度的概念,通过分析非线性影响度来确定几何非线性对井架承载各参数的影响。分析得出,几何非线性对井架顶部x向、y向位移影响较大;对井架杆件轴向应力影响较小;从而得出在井架大钩较小载荷作用下,通过测量井架顶部z向位移及测试井架主要杆件的应力[1],以线性外推法进行井架安全承载能力评定是可行的。

摘要：以某半潜式钻井平台上钻机井架为实例,借助于ABAQUS非线性有限元分析软件对井架结构进行简化,并建立有限元模型。通过对井架结构的模态分析和随机振动分析,分别得到该井架的自振特性(包括固有频率及阵型)和井架结构在地震、波浪激励下的动态响应随时间、频率的变化规律,分析结果有助于在设计井架结构时避开其共振频率范围,进而为选择平台上有振动特性的配套设备提供理论依据。

摘要：为了分析雷击井架产生的雷电电磁脉冲(LEMP)危害,基于MTLL雷电回击模型,采用时域有限差分法(FDTD)仿真计算了100kA强雷电雷击钻机井架产生的LEMP。结果表明,水平电场在地面以上受地面反射影响波形变化很大,而地面以下波形变化不大,主要是幅值的变化;垂直电场地面上下的幅值差别非常大,地上的波形随高度的增大差别不大,地下的波形第一个峰值随深度的增大而减小,由于反射的影响,第二个峰值随深度的增大反而有所增大;水平磁场的变化比较规则,地上的水平磁场受高度的影响较小,仅随距通道距离的增大而减小,地下的水平磁场随深度的增大,幅度有所衰减,波形趋向平滑;在地上10m,距离雷电通道10m处的水平电场峰值达到了150 kV/m以上,垂直电场峰值达到了200kV/m以上,水平磁场峰值达到了2000A/m以上,如此强大的电磁脉冲对钻机的防雷设计是一种严峻考验。