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基于井架结构对称，其轴向载荷分布也对称的基本假定，将井架的总体稳定校核及承载能力计算，化作单根弦杆的稳定校核及承载能力计算；进而从某井ＭＡ—３２０井架弯曲变形的实例出发，分析了井架弦杆弯曲变形后的受力性质，列出了弯曲变形段弦杆的挠曲轴微分方程；从而推导出了弯曲变形段弦杆挠曲轴方程、弦杆截面转角方程和弦杆弯矩方程，以及弯曲变形段弦杆最大挠度、最大转角、最大弯矩、最大压应力和弯曲变形井架的稳定校核、许可载荷等８个校核计算公式     

由单位载荷变形判定钻机井架的承载能力

为了确保在用钻机井架的安全服役，须对其承载能力加以判定。鉴于目前尚无理想的方法可供采用，特在理论分析及对井架变形、刚度和单位载荷变形进行实测并在综合考虑钻机井架各种缺陷、损伤对承载能力影响的基础上，提出了一种用单位载荷变形判定井架承载能力的新方法。实践表明，这种方法便于在钻井现场实施。     

K型模型井架应变位移测试及计算分析

采用经纬仪观测位移和电阻应变片测量应力的方法，对K型模型井架的位移和应力进行了试验室测试；采用线性和几何非线性的计算机程序，对模型井架进行了有限元计算分析。测试和计算分析表明，井架承受垂直载荷时，除产生前倾变形外，还产生轻微的扭转变形。测试的位移值和应力值都比计算值大，说明目前的计算方法还不能反映由于制造和安装误差使井架产生的附加变形与应力，这种计算方法需进一步完善和改进。     

K型模型进架应变位移测试及计算分析

采用经纬仪观测位移和电阻应变片测量应力的方法，对Ｋ型模型井架的位移和应力进行了试验室测试；采用线性和几何非线性的计算机程序，对模型井架进行了有限元计算分析。测试和计算分析表明，井架承受垂直载荷时，除产生前倾变形外，还产生轻微的扭转变形。     

JJ250/42-K型井架动态特性分析

利用有限元分析软件ANSYS11．0对前开口井架（JJ250／42-K）进行了动态特性分析。应用Subspace法求得井架前10阶固有频率及振型，采用完全法对井架在“猛拉、猛刹”工况下的动态响应做了分析，获得了井架位移响应参数，并对井架关键位置的响应曲线进行了对比。研究表明，该井架整体性能良好，井架中段及二层台是影响井架整体性能的重要部位，可以对此部位进行加强和优化。     

JJ450型海洋钻机井架制造工艺

文章针对为海洋钻机配套的JJ450型井架的生产。提出了比较合理的生产工艺，解决了井架生产过程中下段的定位安装，井架体段与段的贴合度及井架体组装过程中变形的预防与修理，井架体与井架下段的装配验证等问题.     

套装井架的制造工艺措施及质量控制

针对套装井架的设计要求和结构特点,简要分析了套装井架的焊后变形问题.着重从装配和焊接顺序、装配精度、焊接方法等主要影响井架组装、焊接变形3个方面进行分析,指出对称焊接及合理的装配、焊接顺序是控制和减小套装井架焊后变形的关键所在,为此制定了相应的工艺措施,基本解决了焊后的变形问题,提高了井架质量.     

基于遗传算法的无绷绳修井机钢丝绳与井架夹角优化设计

定绳与井架的夹角、快绳与井架的夹角,对无绷绳修井机井架的应力和变形影响很大,为了降低井架的应力和变形,用遗传算法优化了无绷绳修井机定绳与井架的夹角、快绳与井架的夹角.基于ANSYS分析了优化前后两种方案无绷绳修井机井架的应力和变形,分析结果表明,优化后的方案井架的应力和井架上天车位移减小了,优化设计方案明显改善了无绷绳修井机的结构参数.     

修井机井架的应力分析及结构改进

对修井机井架进行有限元分析，同时也对井架的应力分布及危险截面进行了分析。在此基础上，分析了几种结构形式的优缺点，并用“方案选择方法”对井架进行反复计算，得出了一些对井架设计工作具有借鉴意义的结论     

制造井架用矩形钢管变形后的矫正

目前，修井机和车装钻机的井架大多由各种断面尺寸的矩形钢管制造，材质为１６Ｍｎ，它以质量轻，强度高，性能好以及能承受动载荷而被广泛采用。但是，石油机械制造厂家从异形钢管厂购进的原材料多数都有不同程度的弯曲和扭曲变形。制造井架所有杆件的技术要求相当严格，不允许有大的变形，否则伸缩式井架上体在下体内伸缩不顺畅，扶正器不到位，并且大大偏移升降液缸的活塞筒柱。当上体伸到终点时，井架上体下端的锁销不能伸出，插不到井架下体的销孔中，造成井架不能使用。 中原石油勘探局机械制造总厂在制造ＸＪ５５０型修井机伸缩式井…     

桅式井架绷绳力的计算

根据数学分析中的悬链线理论和固体力学中的弹性变形理论,导出桅式并架绷绳力及绷绳下垂度的计算公式,提出了可行的电算程序,并以K-650车装钻机桅式井架绷绳为例进行了计算,得出了绷绳力与绷绳下垂度的关系曲线,这对桅式井架绷绳的合理使用具有重要参考价值。     

车装钻机套管台的研制与应用

针对车装钻机内部空间有限,井架主体与竖直方向存在设计夹角,井架作业时发生微量弹性变形,给井架附件安装带来很大难度的问题,研制了一套使用高度可以调节的套管台,降低了井架工扶正劳动强度,满足了国内外用户对车装钻机使用性能不断增高的要求。     

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。     

地基沉陷对石油钻机承载能力的影响

把井架、底座、基础和地基视为整体,地基用压缩层模型,以—40钻机为例,编程电算和现场实测钻机底座基础的不均匀沉降对井架整体稳定的影响,当井架底座不均匀沉降值达10cm时,井架整体稳定系数下降到2左右,建议类似—40等钻机应铺设三条基础,基础不均匀沉降量不应超过10cm。     

Π型井架的可靠性分析

针对在用Π型井架存在基础沉陷这一客观现实,提出了井架结构可靠性分析的Monte-Carlo有限元法,并以ZJ-15钻机Π型井架为例进行了计算,结果表明:基础左右不均匀沉陷对构件可靠性指标的影响较大,而基础前后不均匀沉陷的影响相对较小。     

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。     

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。     

中深井陆地钻机井架底座结构和发展方向

介绍了目前4000～7000m陆地钻机常用的井架底座结构形式，指出中深井钻机井架底座的发展方向是液压缸起升、模块化设计、井架和顶驱一体化设计，与先进的钻机移运技术相结合，减轻质量、提高移运性、减少安装工作量和安装时间。并对发展我国新型液压旋升式井架底座提出了建议。     

ZJ30DBT型钻机优化设计

介绍了ZJ30DBT型钻机的总体结构和特点,通现场使用表明该钻机存在不足。3 000m半拖挂电驱动钻机的发展方向是K型伸缩井架与绞车一同运输。对井架和底座进行优化设计,使其更适合车载,并充分借鉴车载、块装钻机的成熟技术,注重HSE和人性化设计,将顶驱技术、机械化和智能化操作系统应用于3 000m半拖挂钻机,以增强钻机的市场竞争力。     

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。