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 。

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。

勘探三号海洋钻井井架动力特性测试与安全评估

为了准确地评估海洋钻井井架安全承载能力,提高海上石油钻探过程中钻井作业的安全,以勘探三号海洋钻井井架为例,提出了海洋钻井井架动力特性测试理论与技术。利用海洋波浪脉动激励反应来识别井架结构模态参数,根据模态参数与物理参数之间的关系,分析井架物理性态,进而评估井架当前实际状态,定量确定井架实际承载能力。识别结果与计算结果比较,其误差不超过6%。此方法可应用于海洋平台上大型钢结构动力特性测试、承载力预测及安全评价。

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。

钻井井架动力测试与综合性能评价

提出了根据动力特性试验识别井架的模态参数,运用优化算法修改动力有限元模型,进而评价钻井井架综合性能的方法。针对井架结构特点和激振形式,推导了模态参数识别公式,介绍了有限元模型动力修正的一阶搜索优化算法。利用瞬态刹车激励,对井架进行了现场动力测试,识别出前三阶固有频率和前二阶振型,分析了井架的实际运行状况。仅依据前二阶固有频率,应用一阶搜索的优化算法,对有限元模型进行了修正,该修正模型实现了对前三阶固有频率和应力特征的精确反演,能够用于进一步的静、动力分析和综合性能评价。为钻井过程中整套钻机系统的安全平稳运行提供了新的评价方法。

钻井井架力学性能分析

钻井井架作为钻机系统设备中的关键部分,其力学性能直接关系到整套钻机系统的安全生产。文章推导了常用于分析钻井井架力学性能的理论,即线性屈曲、几何非线性和双重非线性理论。提出同时用这三种理论对钻井井架进行综合比较分析,从而合理地预见井架力学性能的方法。以A形钻井井架为例,进行了详细的分析,得到了井架的失稳形式、极限承载、破坏特征及薄弱部位,为钻井井架的设计、优化与评定提供了参考。

钻井井架屈曲荷载分析的动态评估方法(英文)

提出一种确定石油钻井井架结构屈曲荷载的动态评估方法 .其基本思想是 :首先利用井架结构的特征值方程建立井架结构的基本固有频率和其所承受竖向轴向力的关系 ;然后 ,对井架结构分级加载 ,计算或实测出井架结构的各级荷载Ni 所对应的基本固有频率ω1i,由此可以得出井架结构基本固有频率ω21i与所承受荷载Ni 的变化关系曲线 ,相应于ω21i=0时所对应的轴向力即为所求井架结构屈曲荷载 .所建议方法可以与井架结构非破坏性试验相结合来确定井架结构的屈曲荷载 。

钻井井架用封井器悬臂吊装装置的研制

钻井井架用封井器悬臂吊装装置适合应用于15、30、40、50等型号的带封井器的钻井井架,我们结合钻井队现场使用情况对其进行了技术研发。介绍了该封井器悬臂吊装装置的结构组成、工作原理、技术参数、特点和现场应用情况。该吊装装置结构简单,使用互换性强,大大降低了钻井工人的拆装劳动强度,提高了井队封井器拆装的安全性,为钻井队节约了一定的成本,符合钻井队现场规格化标准。

争做转型创效的先锋堡垒——记胜利石油工程公司黄河钻井井架安装四队党支部

身份变了，精神面貌不能变；环境变了，作风素质不能变；岗位变了，铁军本色不能变。

钻井井架后背梁的改造

根据钻井队使用钻井井架的情况,对后背梁进行加固改造,在现场实际应用效果较好,为此提出井架后背梁改造的方案,为安全生产提供了保证。

海洋钻机井架剩余承载能力测试和计算

运用ANSYS有限元软件建立了某海洋钻井井架的三维分析模型,计算了钩载为424 kN时的应力,与测试结果吻合。应用该模型对原设计井架和现役腐蚀减薄井架分别进行了受力计算,结果表明,由于型钢壁厚减薄,井架中轴向应力增加了22%,为保证安全作业,井架需降级使用。计算该井架的剩余承载能力,最大钩载降到4 920 kN是安全的。

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。

提高A形井架承载能力的两种方法

我国各油田拥有的A形井架大多数已服役8年以上，其承载能力都有明显下降。为了确保钻井生产的安全和可靠，大港油田钻井工程公司采用电测应力法和动态参数法，于1993、1995和1997年对在用A形井架进行了3次安全性评定，并在此基础上探索出井架大修和现场加固两种提高井架承载能力的方法。A形井架大修主要是针对井架存在的立柱局部磨损，横杆及斜杆的变形、断裂、弯曲、凹陷、磨损、开焊和裂缝等缺陷，分别进行补焊、更换、校正和贴补焊接。现场加固主要是对井架的立柱利用专用卡子、势块和钻杆进行加固。实践证明，通过大修和现场加固的A形井架，其承载能力都有明显提高。每大修一部A形井架及底座可节约资金101．3万元，经济效益十分显著。

石油钻机井架配套气动输送装置

石油钻井井架气动输送装置,实现从地面到钻台、二层台之间的人员往返输送,用于二层台人员紧急逃生。原理是在井架上安装轨道,在轨道的两端内置多级气缸,利用多级气缸、动定滑轮等拖曳载运平台沿轨道上下运动,实现输送功能。

改进海洋石油井架二层台应急逃生装置

油田钻井、修井作业时,如遇有井喷、失火或大风等紧急危险情况,不能利用垂直攀梯逃生,井架作业人员可通过钻井井架二层台逃生装置快速从高空逃离危险区,安全地降落到地面。根据行业内通用做法,上固定点位于二层台上方2~3m处,并且保证下方无障碍物;下固定点应位于井架上风向一侧。