修井机底座改造设计计算和结构应力测试探究

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1、修井机底座改造设计计算和结构应力测试探究　　摘要：修井机底座属于修井作业主要工作台面，主要应用于转盘安装，立根与工具存放等。因修井机底座是由梁与杆柱构成，其底部为四圈封闭框架结构，因结构限制，在修井作业过程中无法避让抽油机基础，进行大修作业必须需要拆除其基础方可进行。为提高大修效率，降低拆除基础工作量与费用，提出修井机底座改造设计计算与结构应力测试研究。应用有限元模型对改造后修井机底座结构进行仿真分析，通过结构应力测试，保证修井机底座改造设计的有效性及可行性，实现改造效益。关键字：修井机底座设计计算结构应力测试Abstract：Workov

2、errigbasebelongstotheworkoveroperationmainworktable,mainlyusedintheinstallation,theverticalrootandtoolstorageetc..Becauseofworkoverrigbaseiscomposedofbeamandcolumn,thebottomfourringclosedframestructure,becauseofstructuralconstraints,cannotavoidthebasisofpumpingunitduringth

3、eworkoverjob,overhauloperationsmustneedtodismantleitsbasescanbe.Inordertoimprovethe7efficiencyofremovalofoverhaul,reducetheworkloadandthecostbasis,thestresstestingofworkoverrigbasetotransformthedesigncalculationandstructure.Applicationofthefiniteelementmodelsimulationanaly

4、sisafterthetransformationofworkoverrigbasestructure,thestructurestresstesting,toensurethatthedesignbaseforretrofitofworkovereffectivenessandfeasibility,realizethetransformationefficiencyKeyword：Calculationofworkoverrigbasedesignstructurestresstest中图分类号：TE249文献标识码：A一、修井机底座改

5、造设计的必要性7修井机底座属于修井作业重要的工作台面，由梁与杆柱构成底部封闭式框架结构，以焊接形式构为整体。抽油机基础距井口距离让修井机底座无法正常摆放时，只有拆除抽油机基础方可进行大修作业。相对而言，一般大型抽油机井距井口距离超过2m时，可以在不拆除抽油机与基础的基础上进行检修作业，但这种形式下修井机底座只能采取横向摆放方式。进行抽油机基础拆除，可能会损伤一部分基础，且基础拆除费用较高。不能及时拆除基础无法修复故障问题，对油田生产活动造成影响。为此，提出修井机在不拆除抽油机基础的前提下进行抽油机井大修作业研究，具有着重要的现实意义。二、修

6、井机底座结构改造在研究修井机底座结构改造设计中，选择ZT135修井机底座进行改造研究。ZT135修井机底座立根台与钻台属于分体式结构，通过销将两部分连接构成工作平台。在结构改造之前，修井机底部八个立柱是焊接于底层横梁之上，底座相对抽油机基础摆放示意图如下：图1：修井机底座与抽油机基础摆放示意图从上图中可以看出，修井机底要避让抽油机基础，需要将图中所标注的1-5根横梁进行调整，为此，将1、2横梁改造为活动可拆卸横梁，3、4、5横梁可以直接去掉，通过横梁调整，改变修井机底部封闭结构。在去除部分横梁的同时，需要保证底部结构稳定性，决定在底座减压钢

7、板中立柱焊，在两立柱之间进行底部横梁焊。通过对修井机底座接结构改造，部分框架支撑位置出现变化，减少了底座与地面接触面积，为保证改造后修井机底座满足力学性能要求，采取有限元分析法进行研究。三、修井机底座改造结构有限元分析（一）构建有限元分析模型7在采取有限元分析修井机底座时，将修井机底座附属结构如支撑台面、护栏与梯子结构去除，主要对修井机底座主要承载构件进行有限元分析。通过ANSYS有限元软件将底座结构划分单元，应用PIPE16管单元模拟底座立柱无缝钢管，底座除立柱外其他梁多采取不同型号工字梁，应用BEAM189梁单元模拟不同型号工字钢。为增

8、加修井机底座与地面接触面积，焊接钢板于底座立柱及横梁之下，由钢板将修井机底座荷载及重量传递给地基，地基受荷载变化提供足够反力支撑，有学者将地地基作为弹簧支撑结构，然而这种研究无法