ZJ90-6750DB超深井鉆機(jī)井架及底座靜動態(tài)特性研究.pdf

1、隨著油氣資源的不斷開發(fā)，鉆井面向更深的地層，超深井鉆機(jī)的應(yīng)用成為必然。作為鉆機(jī)起升設(shè)備的重要組成部分——井架和底座，在鉆井作業(yè)中起著重要的作用。與普通鉆機(jī)不同的是超深井鉆機(jī)的工作環(huán)境更為惡劣，名義鉆井深度和設(shè)備重量等顯著增加，井架和底座承受的靜載荷和動載荷更大。井架和底座的強(qiáng)度和安全性是鉆進(jìn)得以正常進(jìn)行的保障，所以對超深井鉆機(jī)井架和底座的靜動態(tài)特性研究是十分必要的。
　　 本文以ZJ90/6750DB超深井鉆機(jī)井架及底座為研究對

2、象，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點應(yīng)用ANSYS有限元分析軟件完成了井架及底座力學(xué)模型的建立。
　　 依據(jù)最新API Spec4F《鉆井和修井結(jié)構(gòu)規(guī)范》中載荷設(shè)計的原則，著重選取工況1a、工況2和工況3a完成鉆機(jī)井架及底座的整體靜態(tài)特性分析，得到結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布和變形情況，并給出安全系數(shù)。最后根據(jù)靜態(tài)特性分析結(jié)果對井架及底座結(jié)構(gòu)安全等級進(jìn)行綜合評價。
　　 對井架及底座整體進(jìn)行動態(tài)特性研究。分析結(jié)構(gòu)的自振特性，獲得結(jié)構(gòu)自振頻率和模態(tài)振型。

3、完成結(jié)構(gòu)在周期性載荷和沖擊載荷作用下的諧響應(yīng)和瞬態(tài)動力學(xué)響應(yīng)，得到激勵點的動態(tài)響應(yīng)規(guī)律。完成結(jié)構(gòu)的屈曲分析，確定結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)形式和極限載荷。
　　 介紹了地震反應(yīng)譜的理論和特點，結(jié)合建筑地震規(guī)范完成了ZJ90/6750DB超深井鉆機(jī)井架及底座的抗震分析，得到結(jié)構(gòu)在地震激勵作用下的位移和內(nèi)力響應(yīng)。
　　 介紹了井架和底座的起升原理和受力分析。應(yīng)用Pro/E建立了井架及底座的三維模型，結(jié)合機(jī)械系統(tǒng)動力學(xué)分析軟件ADAMS分別完