可调式大跨距伸缩井架组合用定位装置

针对伸缩井架目前生产中使用一次性工艺撑,造成定位精度差、材料浪费、不易调节,以及对井架母材造成损伤等问题,分析了伸缩井架的结构、制造特点,研制出一种可调式大跨距伸缩井架组合用定位装置。介绍了定位装置的设计原则和结构,给出了技术参数,分析了原理和应用步骤。这一定位装置可以降低生产成本,解决伸缩井架生产中存在的问题。

凿井井架在水利工程竖井施工中的应用

近年来,国内水工隧洞修建的规模越来越大,长度越来越长。竖井也逐渐成为水工隧洞的重要配套建筑物之一,对水工隧洞的通风排污、运营等起着关键作用。而竖井的施工也是水利工程建设中的重点和难点之一。以滇中引水石鼓水源工程出水竖井为工程背景,重点且详细地阐述了井架的选型与设计。该技术的应用,在进度、效益等方面均取得了良好效果,营造了安全的施工环境,累积了一定经验。

第七代超深水海洋平台钻机双井架的等强度多目标优化

为了解决第七代超深水海洋平台钻机双井架结构笨重、安全系数小、变形大和材料使用率低等设计不合理的问题,基于等强度理念对双井架进行了优化设计:参照API Spec 2C-2004标准并采用有限元法,分析了双井架在典型工况下不同杆件截面参数时的应力、位移变化规律;以双井架质量、最大应力、最大位移和不同高度段的应力差异程度为优化目标,采用单因素与响应曲面法进行杆件截面参数优化,获得了最优截面参数组合。研究结果表明:①初步设计的双井架在风暴自存工况下安全系数小于API Spec 4F-2013要求的1.67,最大位移大于规范允许值l/400,在井架的下支柱和顶部横杆处最危险;②双井架应力随高度升高而减小,在设计双井架时应偏向从低到高考虑杆件截面强度;③双井架最终优化方案满足各典型工况要求,较之于原方案,质量、最大应力、最大位移和不同高度段应力的最大偏差率分别降低16.18%、29.25%、29.35%、67.67%,提高了材料利用率。结论认为,采用单因素与响应曲面法相结合的等强度多目标截面参数优化方法,对于双井架结构参数优选和相关井架设计具有指导意义。

HXJ110海洋钻修机井架设计及强度分析

根据海洋采修一体化平台对修井机的技术要求,以及海洋特殊环境状态,设计开发了HXJ110海洋钻修机。利用ANSYS软件对该钻修机井架的作业状态、预期状态、突发状态和安装状态分别进行了有限元分析。分析结果表明,最大应力位于井架背扇底横梁一单元,最大应力值为184.3 MPa,该单元材料为Q345,屈服极限345 MPa,安全系数1.87,大于API标准的安全系数1.86;起升状态时,最大应力发生在井架下体侧斜梁一单元,最大应力值为180.7 MPa,该单元材料为Q345,安全系数1.91,大于API标准的安全系数1.67。该项分析结果可为其他海洋平台钻修机的设计开发提供参考。

矿山钢井架结构设计浅谈

介绍了目前我国矿山钢井架的设计概况及常用的设计软件,并对有限元法进行结构计算的原理进行了简单的阐述。结合工程实例,重点论述了采用SAP2000进行钢井架设计的过程与方法,并对井架结构进行了静力分析。分析表明,利用SAP2000进行钢井架设计与静力分析是1种非常有效的钢井架计算方法。

新型钻机井架及底座设计模型

目前我国油田正在使用的中型、重型模块钻机的井架和底座结构都不适合快移式钻机 的要求,为此,在分析我国钻机井架、底座现状的基础上,提出了快速移动、快速安装的新型钻 机井架、底座的设计原则和标准,同时还对其设计模型和设计特点作了详细的论述。这种新型的 模型除充分考虑了拆装便捷、移运高效外,还应用液压油缸自动举升和控制技术,是一种具有全 新理念的快速移运、快速安装的钻机。

石油井架构件截面可靠性设计模式

根据国标中建筑结构设计标准和钢结构设计新规范.对井架构件截面进行了极限状态设计,将有限元分析与可靠性的方法相结合,对井架截面的可靠性进行了评价,并在给定的可靠度下进行了井架构件截面设计.提出了相对实用的井架构件截面可靠性设计模式和具体的设计方法.实际计算表明,该设计方法有较好的可行性.

基于容差模型和正交试验的四连杆变幅机构稳健优化设计

针对设计函数为隐函数或高度非线性函数的工程设计优化问题,提出了一种较为实用的、综合运用容差模型和正交试验法的稳健优化方法,并将该方法应用到四连杆变幅机构的优化设计中,结果表明,稳健优化后的变幅机构性能得到了改善,设计质量得到了提高。

补偿滑轮组变幅机构的可靠性稳健优化设计

在变幅机构水平位移补偿系统设计中考虑载荷、结构尺寸等不确定因素的影响,将可靠性优化理论、可靠性灵敏度分析与稳健设计方法相结合,讨论补偿滑轮组变幅机构可靠性稳健优化设计问题。把可靠性灵敏度溶入可靠性优化设计模型之中,将可靠性稳健优化设计转化为满足可靠性要求的多目标优化问题,利用相容决策支持问题法进行求解。

ZJ90/6750 DB-S四单根立柱高效钻机关键技术研究

针对塔里木油田"新疆大庆"建设需要,实现深井和超深井钻井提速增效,研制了ZJ90/6750DB-S四单根立柱高效钻机。结合国内常规9000 m电驱动钻机的研发成功经验,提出了超长结构井架的起升及作业稳定性、超长游车行程下的滚筒缠绳容量技术保障以及超长钻杆立根稳定排放等三大技术难题,形成ZJ90/6750DB-S四单根立柱高效钻机独有的三大新技术,即57.5 m超高K型井架设计技术、适应四单根立柱作业的绞车容绳与排绳技术、不同规格四单根立柱靠放技术。油田现场应用表明,该钻机总体工作性能可靠,在钻深到达5500 m之前比常规钻机提速约15%以上,钻深达到5500 m以后比常规钻机提速约30%左右,钻井速度和作业时效得到了显著的提高。

实现离线操作的自升式平台钻台面改造设计

顶部驱动作业方式可提高钻井效率,但是钻机在进行接单根作业时不能进行钻进作业。为了充分利用钻机,大型的海上平台设置了双井架或一个半井架,但双井架和一个半井架并不适用于井口区域十分有限的传统自升式平台。为此,对自升式平台钻台面进行改造设计。改造设计方案主要包括钻台面外挂小平台设计和自升式平台常用塔形井架前开口改造设计。完成钻台面改造后,在开钻前仅需要准备少量立根置于立根盒内,在钻进的同时,于外挂小平台上完成离线接立根动作,并利用新增滑轨运送至井架内部立根盒内。离线操作功能的实现大大减少了开钻前的准备时间以及钻进过程中的停钻接立根时间,提高了钻井作业效率。

K型钻机井架大腿箱形截面的一种简便优化方法

分析了油田在役K型石油井架大腿箱形截面的承载性能,定义了井架大腿截面优化参数———结构优化因数和载荷表征因数,给出了井架大腿截面几何尺寸与承载能力之间的关系式,为该类型井架改造设计提供一种简便方法.

基于Pro/E的海洋修井机井架静态设计

文章以国产HYX90型海洋修井机井架为例 ,采用美国PTC公司开发的机械设计及自动化软件Pro/E完成了海洋修井机井架的设计。重点阐述了用Pro/E软件进行井架静态设计的方法和步骤 ,找到了该修井机井架应力最大值和位移最大部位 ,对该修井机井架结构提出了改进意见。该设计理论及方法为石油钻采装备及工具的改造和新产品研制提供了一种新的方法。

井架模型极限载荷试验

为了研究井架承载至破坏整个过程,利用相似模型进行井架试验是非常必要的。应用相似理论制作了1∶13.3的JJ315/43—A型井架相似模型,在该模型上进行了井架安全承载试验与井架压溃破坏试验。由井架安全承载试验结果可知:井架上段为受力较大部位;井架立柱测试应力与大钩作用载荷呈线性关系。井架压溃试验发现:井架破坏发生在井架上段;实测井架模型大钩极限载荷为19.0kN,与双重非线性有限元分析计算结果基本一致,其相对误差在5.0%以内,证明以这种方法预测井架原型极限载荷是可行的。

修井机井架的结构优化设计

运用有限元软件ANSYS建立计算模型,对修井机井架进行结构设计和优化分析。结果表明,井架的结构设计对井架的受力分布起着至关重要的作用,合理的结构设计可以提高井架的安全性;对井架进行局部优化可以节省材料和减轻井架的自身质量,有利于提高井架的安全性和经济性。

结构动力修改在车装钻机井架设计中的应用

运用结构动力修改的基本原理,以ZJ30/1700CZ车装钻机井架为研究对象,分析其动 态特性,进而对影响固有频率的井架几何参数进行灵敏度分析,找出结构振动的薄弱环节,并提 出相应的改进措施:(1)井架第3阶固有频率对应的模态为ZJ30/1700CZ钻机井架的危险模态, 改进该模态对改善井架结构动态特性有显著效果;(2)提高井架的斜杆钢材型号可以使修改后的 井架动态特性得到改善,在工作中能有效地脱离共振危险区;(3)利用有限元分析结果进行结构 动态特性的灵敏度分析及动力修改的最大特点是,在井架结构设计阶段只有有限元模型(设计图 纸)存在,所以修改设计方便。

德瑞克高频细筛对选煤设计的影响研究

德瑞克高频细筛作为一种新型细粒矿物的高效分级设备,近年来被引入选煤厂生产中,并得到良好的应用效果。对德瑞克高频细筛的设计特点进行分析,论述其对选煤厂的工艺、设备等方面的影响。

B-14型全平衡双带长冲程抽油机结构设计

鉴于长冲程、低冲次、大排量、节能、高自动化程度的抽油机在油田生产中的重要性以及它的潜在应用前景 ,在专利技术 (92 2 2 5 2 1 9.X)的基础上 ,全面介绍了B -1 4型全平衡双带长冲程抽油机的分析计算和设计过程。重点阐述了该新型抽油机的自移动让井方法、悬挂式减速器的传动原理、动力卷筒和卡轨器的工作原理。介绍了钢丝绳胶带的合理选用计算 ,胶带接头的自锁式连接设计以及配重防震摆的方法。分析计算了传动、拉曳等相关部件的动力参数。所介绍的方法 ,在让井方式、驱动原理和配重形式等方面为新型地面采油设备的设计创出一条新路。

基于遗传算法的斗轮堆取料机变幅机构的优化设计

四杆机构平衡系统是斗轮堆取料机变幅机构采用比较多的1种形式,针对斗轮堆取料机四杆机构平衡系统建立数学模型,采用遗传算法并运用MATLAB工具箱对变幅机构进行优化,改善了变幅机构的性能和结构的受力状态,取得显著效益.

SJY-18型试油井架优化设计

在满足井架使用要求的前提下 ,运用空间有限元计算方法 ,对传统的BJ2 - 18型试油井架进行优化设计。优化过程主要分两部分完成 :首先分析试油井架的受力状况 ,建立力学模型 ,并设定力学模型的边界条件 ;用有限元法进行强度和刚度计算 ,对井架进行尺寸优化和几何优化 ,按等强度原则确定井架优化后的各截面几何尺寸。优化后的SJY - 18型试油井架经过测试后完全达到设计要求 ,即强度与原井架相当 ,刚度及稳定性满足使用要求 ,经优化设计后的井架比原井架质量减轻 2 0 %。目前 ,该试油井架正在江苏油田推广使用。