本文为中国石油天然气集团公司科学研究与技术开发项目“在役钻机安全评定方法”中的部分研究内容。研究工作主要集中于在用井架安全承载力的动态测试与评定方法研究。本课题根据振动分析理论并结合有限元仿真计算以及实验室井架模型的动态测试,提出了一种评定井架安全承载能力的动态参数评定方法,该方法可以真实地反映井架整体结构的实际性能,科学全面地对现场井架进行安全评定。本文首先根据井架的结构特征和受力特点将井架结构简化为一根沿长度上质量均匀分布、刚度恒定的简支梁模型,并对井架结构简化模型进行振动分析,推导出井架结构作用载荷与其动态参数之间的关系式,从理论上验证了动态参数评定井架承载能力的可行性。有限元分析主要在开发ANSYS软件的基础上,根据井架实际构成形式,将杆件简化为三维空间梁单元,建立井架计算机数值模型,分析井架结构的动力特性,得到了井架模态特征以及井架结构作用载荷与其动态参数之间的关系;测试分析主要以DASP软件为分析平台,使用大容量数据采集动态测试系统对实验室井架模型和在用井架进行动态测试,测试数据真实地反映了井架结构承载能力和动态参数之间的关系。从有限元分析和测试分析两方面验证了动态参数评定井架安全承载能力的实用性。最后,根据上述分析结果以及现场实际情况,提出了一种适用于现场井架试验的动态参数评定方法。即现场井架试验时,测试井架在零载和有载工况下的固有频率,根据井架承载能力和动态参数之间的关系式,计算井架安全承载能力。并应用此方法对现场A形井架和K形井架进行了安全评定,评定结果科学可靠,真实反映了现场井架的实际承载性能。