K型井架与底座结构强度分析及可靠性评估
[Abstract]:K Derrick is one of the most widely used Derrick types. Its structural strength and reliability directly affect the safety of the whole drilling rig system. In view of the problems of stress concentration and low reliability under certain working conditions in K Derrick and its supporting base, this paper mainly adopts stochastic finite element method to carry out structural strength analysis and reliability evaluation of various types of K Derrick. On the basis of the extensive collection of domestic and foreign literature and field investigation, this paper presents a comparative and complementary analysis method based on stochastic finite element method, supplemented by interval finite element method and extended finite element method. The research is mainly aimed at the five types of Derrick, the 5000m slide rail base, the 5000m step base, the 7000m slide rail base, and the 5000m slide rail base. 7, 000 m step-type pedestal these 4 kinds of pedestal type carry on. The main research results include: the established Derrick, the base mechanics and reliability calculation model, the database formed by a large number of finite element calculations, and the K Derrick and base reliability evaluation software based on the database. The application of the software for a variety of conditions analysis, revised Derrick, base operation manual. On the basis of the research results obtained, the following main conclusions and understandings are obtained: (1) the reliability theory of stress-intensity distribution interference combined with the, Monte Carlo simulation method of distribution parameter estimation, etc. The stochastic finite element method is put forward as the basic flow and method of strength analysis and reliability evaluation of K-type Derrick and base structure, which can effectively analyze and evaluate the Derrick under various types and working conditions. (2) the stress distribution and displacement distribution of the Derrick, the Derrick lifting, the Derrick tilt, the main beam defect and so on are obtained by simulation. The main stress concentration parts are analyzed emphatically. (3) the statistical analysis of the simulation result database is carried out, and the distribution characteristic parameters of a series of random variables are obtained, and the reliability of the Derrick and base is calculated. The distribution curve of correlation function is plotted. The correlation coefficients between all input and output parameters are obtained by using the correlation coefficient calculation formula, and sensitivity analysis is carried out. (4) the parametric modeling is carried out using APDL language when developing < K type Derrick and base reliability evaluation software. It is very convenient to modify the model; At the same time, the software makes use of the powerful database function of VB language and the visual design platform, which greatly reduces the threshold of software use and improves the extensibility of software. (5) combined with the developed software, The Derrick operating manual and pedestal operating manual used in the field are modified and perfected, the corresponding scoring mechanism is established, and the corresponding index items for reliability evaluation are added.
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TE923
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本文编号:2381070
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