JJ170/42.5-K型石油井架结构强度分析

发布时间：2021-10-11 07:10

　　本文选用大庆油田钻采作业中所使用的JJ170/42.5-K型石油钻机井架进行研究,该型井架近些年来在油田开采中被广泛使用。但是,随着目前开采难度的不断增加,对井架自身承载性能和强度的要求也与日俱增。本文采用理论计算、现场试验和仿真计算相结合的方法,对JJ170/42.5-K型石油井架在几种代表性工况下的结构强度进行模拟计算,以期对油田现场安全钻井施工提供有参考性的理论支持。文章首先通过有限元法将井架各种杆件简化为空间梁单元,并通过大型有限元仿真软件ANSYS对JJ170/42.5-K型石油钻机井架进行数值模型建立,并对井架在钻井工况下进行静力分析,计算得出该工况下井架的应力、位移分布,判定所得应力值是否在其额定载荷范围内,结构是否满足强度要求。随之,对JJ170/42.5-K型石油钻机井架在起升工况下进行静力模拟分析,得出起升过程中井架的应力、位移变化,以及出现最大应力和位移的起升角度。最后,介绍井架测试技术及井架测试数据采集与分析的相关内容,并对现场在用JJ170/42.5-K型石油钻机井架钻井和起升工况下的相关参数进行试验测试和数据采集,并将测试结果与计算机仿真试验数据进行对比,结... 

【文章来源】：东北石油大学黑龙江省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 石油井架结构介绍
    1.2 石油井架结构强度研究概况
    1.3 课题背景及意义
    1.4 本论文主要研究内容
第二章 井架计算模型的建立与载荷研究
    2.1 建立井架数值模型的方法与原理
        2.1.1 井架静力计算的原理
        2.1.2 井架整体稳定性计算的原理
    2.2 前开.型石油井架载荷
        2.2.1 前开.型石油井架的结构组成
        2.2.2 前开.型井架构件的结构
        2.2.3 前开.型石油井架的载荷类型
    2.3 JJ170/42.5-K型井架的载荷计算
    2.4 本章小结
第三章 石油井架静力学分析与强度校核
    3.1 力学分析的有限元基础
        3.1.1 有限单元法
        3.1.2 ANSYS有限元分析软件
    3.2 JJ170/42.5-K型井架有限元模型
        3.2.1 井架有限元模型的建立
        3.2.2 主要截面类型及属性
        3.2.3 定义材料特性
        3.2.4 单元划分
        3.2.5 边界条件的设定
    3.3 JJ170/42.5-K型石油井架的静力分析
        3.3.1 主要载荷
        3.3.2 井架整体工况下的静力计算
        3.3.3 井架起升工况的静力模拟
        3.3.4 小结
    3.4 本章小结
第四章 石油井架承载力现场测试分析
    4.1 石油井架测试方法的研究
        4.1.1 测试的基础理论
        4.1.2 测试所需传感器的选择
        4.1.3 测试信号的处理
        4.1.4 测试信号的采集和分析
    4.2 井架检测的问题与解决方法
        4.2.1 测试点位置的选择
        4.2.2 灵敏系数不同的电阻应变片使用时的读数修正
        4.2.3 温度补偿法
        4.2.4 导线对测试的影响
        4.2.5 所测数据的选择与取舍
    4.3 现场测试内容
        4.3.1 井架的外观检测
        4.3.2 井架起升、下放过程测试
        4.3.3 井架应力测试
    4.4 测试结果分析
        4.4.1 井架升降过程中测试结果分析
        4.4.2 井架应力测试结果分析
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波包分析的石油井架结构损伤识别试验研究[J]. 邹龙庆,付海龙,崔晓华.  中国安全科学学报. 2009(10)
[2]基于小波和神经网络的石油井架损伤定位研究[J]. 邹龙庆,付海龙,谢春强.  科学技术与工程. 2009(04)
[3]石油钻机井架载荷谱的编制[J]. 付海龙,邹龙庆,王玥.  振动与冲击. 2007(11)
[4]新型钻机井架及底座设计模型[J]. 潘浩,李佳玲,池胜高,危峰.  石油机械. 2005(02)
[5]井架整体初弯曲对结构极限承载力的影响分析[J]. 邹龙庆,祝娟.  石油矿场机械. 2005(01)
[6]现役钻机井架仿真系统的研究和开发[J]. 段明成,万夫,郑勇.  钻采工艺. 2003(05)
[7]意大利新型小井眼石油钻机[J]. 张连山.  石油机械. 2001(08)
[8]ZJ15型钻机底座的模态测试分析[J]. 常玉连,邹龙庆,杨超,贾光政,高胜,廖厚义,孙玉龙.  石油机械. 1999(03)
[9]评估石油井架工作寿命及可靠性的新方法[J]. 裴峻峰,杨其俊.  石油机械. 1997(05)
[10]石油钻机井架的现状与发展趋势[J]. 侯广平,黄悦华.  石油机械. 1996(03)

硕士论文
[1]JJ160/41-K型井架动力特性及承载能力评定研究[D]. 董振荣.大庆石油学院 2003
[2]井下作业提升系统受力分析与安全评定[D]. 邓东.大庆石油学院 2002
[3]结构瞬态动力响应及其灵敏度分析的精细积分法[D]. 姜成.大连理工大学 2000



本文编号：3430036