自升式钻井平台井架结构分析

摘要

井架是石油钻采机械的重要组成部分，它在钻井过程中，用于安放天车，悬挂游车、大钩、水龙头、顶驱等设备，并为立管、水泥管及井架上的其他设备提供支撑，以及进行起下钻具、存放钻杆、承受钩载等。本文以某项目自升式钻井平台对井架的要求，依据API Spec 4F-3rd《钻井和修井井架规范》和ABS-CDS(2011)《美国船级社:钻井系统认证》以及ABS-MODU《海上移动式钻井装置规则》的规定，综合井架上各设备的工作要求和海洋作业环境对井架的影响，对各种载荷进行分析，得出井架所受的载荷，对不同工况下的载荷进行组合，建立井架分析的载荷数据模型;利用SACS有限元分析软件，建立有限元分析模型，对有限元模型输入单元特性数据;执行计算运行和分析程序，对井架进行强度和稳定性计算，通过对井架各杆件UC值计算结果进行分析，有针对性的对杆件进行截面形状和材料的优化，并重新进行计算，使井架在满足强度、刚度和稳定性的情况下使用较轻的井架自重，达到设计合理、使用可靠、成本经济的目的。

目录

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摘要

第一章 绪论

1．1 海洋钻井的主要特点

1．2 自升式钻井平台井架结构分析方法

1．3 本课医研究的意义

第二章 海洋钻井平台和井架设计要求

2．1 海洋钻井平台

2．2 井架

2．3 井架基本参数

2．4 自升式钻井平台并架设计方案

2．5 自升式钻井平台井架设计技术参数

2．6 自升式钻井平台井架结构计算分析要求

第三章 井架结构分析计算载荷和工况的确定

3．1 井架荷载组合的原则

3．2 风力载荷

3．3 井架结构自重和载荷

3．4 井架荷载坐标系

3．5 不同工况的载荷组合

第四章 井架SACS有限元分析模型的建立

4．1 SACS软件介绍

4．2 SACS结构建模介绍

4．3 井架SACS有限元模型

第五章 井架结构强度和刚度计算分析

5．1 井架载荷和约束

5．2 井架结构强度和刚度计算分析

5．2．1 销式约束边界状态SACS计算模型及计算结果

5．2．2 全约束边界状态SACS计算模型及计算结果

第六章 总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研工作

致谢