论文部分内容阅读
作业机是油田上用来排除油井故障或调整油井参数,恢复油井正常生产的一种作业设备,可以完成油井起下管柱、更换井下工具、深井试油等修井作业。井架是作业机的重要部件之一,用于安放天车、游车、大钩等起升设备和工具,承受起下钻、下套管及其它作业产生的载荷,提供起下钻及存放管柱操作的高度与空间,是一种桅形伸缩结构,属于典型的杆系结构,受力和使用工况复杂。对其进行静强度校核和稳定性的分析是井架设计中的重要环节,传统的计算井架的方法相当繁琐,并且计算时间长,计算误差大。本论文对井架的复杂结构进行了简化,深入研究了有关设计规范和载荷工况。论文建立了井架结构的有限元分析计算模型,确定了各种载荷和约束的初始条件,应用大型通用有限元软件ANSYS对该井架进行静强度分析和稳定性计算。论文主要对以下三种工况进行了有限元静力分析,即起升工况、最大静钩载工况、无钩载工况。根据有限元分析的结果,运用设计规范对井架进行静强度校核和稳定性校核,分别计算校核了井架主腿强度、井架绷绳强度、井架整体稳定性,并且对井架的结构进行了改进设计。本论文通过作业机井架强度分析及稳定性计算,对井架相关的受力进行一定的安全评定,对作业机设计水平和制造周期有一定的提高,为井架的设计提供可靠的计算依据。有限元计算准确,简化了计算过程,节省了大量的人力、物力,提高了新产品的开发周期。根据计算结果,可以优化产品,选择合理的产品结构,能较好的降低成本。