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作者
蔡克军张力张天临荣浩王旭
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单位
兰州理工大学机电工程学院兰州兰石石油装备工程股份有限公司
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摘要
为了在恶劣复杂环境下安全高效地实施四单根立柱钻井作业，必须对增长后的四单根立柱超深井钻机井架的强度及稳定性进行计算分析，通过ANSYS APDL模块编写四单根立柱钻机前开口K型井架模型，利用参数化编程的方法分别求解井架在最大钩载、额定钩载、风载及立根荷载下，不同荷载和组合工况时的受力分布规律。同时对井架进行稳定性屈曲分析，得出临界失稳载荷。研究结果表明，四单根立柱超深井钻机井架在各种组合工况下的最大危险应力易出现于井架大腿直段与斜段相交处，需对这些位置进行加强，减小应力集中，加强后的安全系数得到显著提升。研究可为井架的使用寿命及安全性提升提供参考。
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关键词
四单根立柱钻机井架荷载强度稳定性安全系数
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基金项目(Foundation)
国家科技重大专项（2016ZX05020-001）；
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文章目录
1 井架计算分析的有限元模型
1.1 结构特点及主要参数
1.2 有限元计算模型的建立
2 井架荷载及边界约束分析
(1)恒载。
(2)工作载荷。
(3)自然荷载。
(4)约束施加。
3 井架工作工况分析及计算
3.1 无立根、无风载、最大钩载工况
(1)工况荷载分析。
(2)计算结果分析。
3.2 无立根、无钩载、20.73 m/s风速工况
(1)工况荷载分析。
(2)计算结果分析。
3.3 满立根、额定钩载、47.78 m/s风速工况
(1)工况荷载分析。
(2)计算结果分析。
4 井架结构改进设计
4.1 应力预判工况选择
4.2 结构改进设计原则
5 稳定性屈曲分析
6 现场应用
7 结论
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引用格式
蔡克军,张力,张天临,荣浩,王旭.ZJ90/6750DB-S陆地四单根立柱超深钻机井架稳定性分析[J].能源与环保,2022,44(05):298-305.DOI:10.19389/j.cnki.1003-0506.2022.05.049.
能源与环保 
2022年第05期 
