K型石油钻机井架瞬态研究.pdf

《K型石油钻机井架瞬态研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第43卷第8期探矿工程(岩土钻掘工程)V01．43No．82016年8月ExplorationEngineering(Rock＆SoilDrillingandTunneling)Aug．2016：48—52K型石油钻机井架瞬态研究李万昊，段国林，许红静，马红月，张西坤(1．河北工业大学机械工程学院，天津300130；2．河北建勘钻探设备有限公司，河北石家庄050031)摘要：根据钻机井架实际工作情况建立井架振动模型，通过测试实验得到动态载荷，应用ANSYS软件对K型钻机井架进行瞬态响应分析。研究结

2、果表明：在动载荷作用下，钻机井架各部分变化具有同时性，而达到最大值的时刻不同，说明井架响应具有滞后性；井架以上下振动为主，同时具有一定程度的扭振；位移变化主要发生在井架顶部，而扭转振幅从顶端向下逐渐减弱；最大振动位移、最大弯矩、最大应力分另IJ为108．33mm、80990．8N·m、一0．16354E+09Pa，均满足设计要求。在瞬态振动过程中，振动衰减最快的是扭转，而向、y向、z向振动位移中向衰减最快，这与实际情况一致。因此，运用实际动载荷对井架进行瞬态分析为井架结构设计以及安全评估提供了参考

3、依据。关键词：石油井架；振动模型；载荷工况；瞬态响应；ANSYS中图分类号：P634．34文献标识码：A文章编号：1672—7428(2016)08—0048—05StudyonTransientResponseofK—typeOilDrillingRigDerrick／L／Wan—hao，DUANGuo—lin。，XUHong-fing，MAHong—yue，ZHANGXi—kun(1．SchoolofMechanicalEngineering，HebeiUniversityofTechnolo

4、gy，Tianjin300130，Chi—na；2．HebeiJiankanDrillingEquipmentCo．，Ltd．，ShijiazhuangHebei050031，China)Abstract：Accordingtotheactualworkingconditions，therigderrickvibrationmodelisestablishedandthedynamicloadisobtainedbytestingexperiments．Transientresponseanaly

5、sisismadeonK—typedrillingrigderrickwithANSYSsoftware，theresultsindicatethatthevariationofeachpartoftherigderrickhasthecharacterofsimultaneityundertheeffectofdy—namicload，yetthemomentstoachievemaximumvalueisdifferent，whichshowsthelagofderrickresponse．T

6、hederrickismainlyonup—downvibrationwithacertaindegreeoftorsionvibration．DisplacementOCCH~mainlyonthetopoftheder—rick，whilethetorsionamplitudedecreasesgraduallyfromtoptobottom．Thelargestvibrationdisplacement108．33mm，themaximumbendingmoment80990．8N‘mand

7、themaximumstress一0．16354E+09Pasatisfythedesignrequirementsrespectively．Intheprocessofthetransientvibration，torsionvibrationattenuationisrapid；whiledirectiondecayisthefastestamongX，l，andZdirections，whichisconsistentwiththeactualsituation．Therefore，thet

8、ransientanalysisonder·rickbyusingtheactualdynamicloadprovidesreferencebasisforthederickstructuredesignandsafetyassessment．Keywords：oilderick；vibrationmodel；loadcases；transientresponse；ANSYS0引言为了结构安全可靠总是尽量加大安全系数，这种传该K型石油钻机井架是河北建勘钻探设备有统的结构设计方法往往