含服役缺陷的石油井架检测仿真技术研究

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1、含服役缺陷的石油井架检测仿真技术研究李兆勇(机械电子工程)指导老师：高学仕教授摘要“含服役缺陷的石油井架检测仿真技术研究”是根据油田现场工作人员的需要而开展的工程实际研究课题。首先，介绍了钻机井架计算的理论基础、ANSYS有限元分析软件及其在井架建模中的应用，指出选用三维弹性梁单元BEAM4作为井架模型单元，并详细叙述了BEAM4单元的理论及其建模过程的技术重点。其次，研究了整体弯曲、局部杆件弯曲、杆件锈蚀和支座沉陷等服役缺陷对现役井架极限承载能力的影响，得出了建立含各种服役缺陷井架模型的等效处理方法。以ZJ40钻机井架为例，建立含各种服役缺陷以及无缺陷的井架模型，计算

2、求解并提取结果，根据计算结果研究含各种服役缺陷的井架承载能力降低的规律趋势，并得出相关结论。再次，在上述缺陷原理及计算分析的基础上，基于VB6．0编程软件，设计并建立了一套含服役缺陷的井架承载能力仿真分析软件。简单叙述了该软件的编程思路、操作过程和可实现的功能。该软件具有可视化、可靠性、系统性、可操作性和经济性等特点，不仅能替代现场测试的功能，而且较现场测试更具有全面性。最后，对实际井架现场测试，目的在于用测试值与仿真计算值相比较，验证计算值的可信度。关键字：井架，缺陷，有限元分析，仿真，ANSYSTheresearch011theTechniqueofExaminat

3、ionandSimulationaboutDefectiveDerricksLiZhaoyong(Electro-mechanicalEngineering)Tutor：ProfessorGaoXueshiAbstract”11他researchonthetechniqueofexaminationandshnulationaboutdefectivederricks”isallactualresearchtopicwhichdevelopedaccordingtotheneedsoftheoilfielder．First,introducedthebasalcompu

4、tationalmethodsof&illderricks，finiteelementanalysissoftwarenamedANSYSanditsapplicationinthederrickmodeling，pointedout∞lec吐ngBEAM4asthederrickmodelelement,andindetailnarratedtherationaleandthekeypointsofmodelingprocesstcchllicalabouttheBEAM4elemenLSecondly，fromstudyingtheinfluencetotheact

5、ivederrickslimitedsupportingcapacityresultedfromthedefectssuchaswholecurving、partialcurving、polerustinganddepressionofsupports,obtainedtheequivalentprocessingmethodsofestablishingseveraldefectivederrickmodels．TaketheZJ40drillderrick硒theexample．establishedcontainingeachkindofdefective船wel

6、l懿thezerodefectivederrickmodel．calculatedthesolutionandwithdrawstheresult,studiedthereduceruleofseveraldefectivederrickbearingcapacityaccordingtothecomputedresult,thenwithdrawstherelatedconclusions．Onthebasicoftheabovefoundation,basedonVB6．0，designedandestablishedasetofsimulationsoRwarew

7、hichcananalysisdefectivederricks’capacity．Simplynarratedthissoftwareprogrammingmentality、theoperatingprocessandtherealizablefimetions．Thissoftwarehasthech锄锄栅ofvisible、reliability、systematic、operationalandefficiency．notonlyc趾substitutethefunctionofsc圮netest,butalsocomparet