JJ160/41-K型钻井井架非线性稳定性分析

根据对JJ160/41-K型井架的结构分析,确定该井架的失稳类型属于极值点失稳,具有很强的非线性,在计算时需考虑结构几何非线性和材料非线性对结构承载能力的影响.应用ANSYS软件建立了井架有限元分析模型,对结构材料本构关系采用线性增强型的弹塑性模型.通过线性屈曲分析及非线性稳定性分析,得到结构临界载荷系数分别为4.21和2.44,计算结果表明,非线性稳定性分析可以更准确地评估出结构的稳定极限承载能力,采用非线性的分析方法更接近实际.     

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。     

基于ANSYS6.0钻机井架几何非线性分析

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向住移影响较大；对井架杆件轴向应力影响较小；从而得出在井架大钧较小载荷作用下，通过测量井架顶部z向位移及测试井架主要杆件的应力．以线性外推法进行井架安全承载能力评定是可行的。     

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     

作业井架极限承载能力研究

以QJ30-18型作业井架为例,应用大型有限元分析软件ANSYS分析了该井架的极限承载力。计算结果表明,只有采用几何和材料双重非线性的方法才能准确评估结构的极限承载力。     

石油钻井井架结构优化设计

本文以井架结构经济指标为目标函数,对给定结构几何拓扑布局的陆地用石油钻井井架进行优化设计,使井架在多种约束及工况下结构经济指标最佳。设计变量是井架构件截面尺寸。约束有应力、变位、杆件局部稳定、刚度及结构系统稳定。文中考虑井架实际受载情况:自重、风载、立根载荷、大钩静负荷以及各种恒载。文后根据所编制的程序计算了两个工程实际井架,并与原设计方案进行了比较。     

钻井井架平面摆动监测系统设计

钻井井架平面摆动实时监测系统主要由激光器、平面光电传感器阵列、编码器、数据采集卡与计算机及软件编程等组成。将激光器安装在钻井井架顶部，激光器随井架摆动时，激光束垂直向下照射到地面上水平安装的光电传感器阵列上，阵列中光电传感器感受激光后输出一定幅度的电平电压信号，经编码后，通过数据采集卡输入计算机进行处理、实时显示摆动轨迹、超限报警、数据存储等。该系统能对井架的宏观摆动进行直观、有效的实时监测，为井架应力分析和故障评价提供实用信息，并能有效地防止井架事故发生，能用于桥梁、高层建筑、塔吊等在运行过程中或自然风暴作用下的摆动监测，有效地防止建筑事故发生。     

在用井架剩余承载能力极限状态评定方法

钻井井架因长期使用，各构件、构件间连接及井架整体都会产生不同程度的损伤与缺陷，严重影响井架的承载能力。与承载能力降低的同时，井架结构的应变参数也发生相应的变化。对此，为提高井架的使用安全性，提出以实测应变参数为基础的井架剩余承载能力极限状态评定方法，即采用以应变参数测试为主，辅以结构变形测量、腐蚀测厚、焊缝探伤等综合测试方法检测在用井架结构性能，应用权限状态理论评定在用井架剩余承载能力。应用该方法已测试与评定了98部在用井架，取得了满意的效果。     

服役井架结构的双重非线性分析

按照空间桁架模型,充分考虑了服役井架结构的几何非线性和材料非线性,研究了承载力计算方法,为深入研究服役井架结构的安全度和可靠度评定提供了结构分析基础.     

在役石油钻机井架极限承载仿真模型研究

针对在役石油钻机井架的力学特征,建立了基于双重非线性理论的极限承载仿真模型。研究了以在役钻机井架杆件的测试应力为重要指标,与应力有关的设计参数作为修正对象的仿真模型修正理论。对实验室内钻机井架模型进行的极限承载性能实验和仿真预测研究结果表明,井架模型的实际破坏位置与仿真预测结果基本一致,极限承载力误差很小。依据现场动载应变试验,应用该仿真模型分析了在油田上广泛使用的A形和K形石油钻机井架的极限承载性能,得到了井架结构的极限承载力、载荷与应力的关系以及井架破坏形式和危险部位,为钻机井架的安全平稳运行提供了重要的参考依据。     

在役钻机井架极限承载性能分析

1. Introduction At present, there are more than one thousand oil field drilling masts operating in China, most of which are always being used in formidable field conditions. Various defects and damages can exist in these masts’ member bars, the knock-off…     

深水钻井水下井口力学稳定性分析

深水钻井时水下井口承受的复杂作用力可能导致其稳定性存在问题。根据深水钻井水下井口系统整体受力分析，建立了井口力学稳定性分析方法，该方法综合考虑了海洋环境载荷、钻井船或平台漂移、隔水管力学性能、套管柱与地层之间的非线性响应等因素的影响，可以实现井口力学性能分析。算例分析表明，水下井口的横向偏移及弯矩随张力比和海流流速的增加而大幅增大，顶张力过大会引起井口稳定性变差；随着钻井船或平台漂移量的增加，井口的横向偏移和弯矩近似线性增加，控制好钻井船或平台的漂移非常重要；由于井口承受弯矩的能力有限，较大海流流速情况下可能造成井口失稳；提高导管抗弯强度、控制泥线处管柱冲刷、获取浅部地层的取样数据等措施可以增强井口稳定性。     

应用纵横弯曲梁理论分析隔水管受力变形

为了分析隔水管的受力变形,将整体隔水管视为N跨受有纵横弯曲作用的连续梁,对其中任意一跨进行受力分析并建立挠曲微分方程。根据隔水管的边界条件和各跨梁之间的连续条件求解各跨梁的解析系数,得到隔水管总体的挠曲方程。分析了不同顶张力下隔水管位移、弯矩及Mises等效应力随深水的变化规律。结果表明:建立的力学模型与分析方法将以前求解隔水管受力变形的微分方程从四阶降为二阶,降低了求解难度,为分析隔水管力学行为提供了新的方法。     

水平井套管弯曲力学模型与计算分析

给出了对水平并段套管柱在具有初始曲率时进行弯曲分析的力学模型，介绍了模型中相关载荷参数的确定方法，运用这种方法可精确和方便地计算套管柱的最大挠度和最大弯曲正应力。指出有的文献未考虑端面弯矩的存在，或虽论及端面弯矩的影响却未给出确定端面弯矩的方法。据此，作者运用等截面杆的转角位移方程和静力平衡、变形协调条件确定了端面弯矩，从而正确地分析套管柱的弯曲。     

井下连续管力学行为分析软件及应用

连续管技术已广泛应用于多种井下作业,但因其在井下受力复杂,经常会出现断裂、卡堵等井下事故。为此,基于不同井眼轨迹中连续管的受力特点,运用现代力学理论及方法,结合其具体的作业工况,开发了井下连续管力学行为分析软件,并运用软件对连续管井下作业进行了实例分析计算。分析结果可用于指导连续管作业施工方案的设计、连续管注入头改进设计以及连续管井下安全性评价等,对于提高作业施工质量,减少作业事故,降低施工成本都具有现实意义。