【正文】 井架主體下部編完！REAL,2E,40,44,114 E,44,48,114 E,48,52,114 E,52,56,114E,56,60,114 E,60,64,114 E,64,68,114 E,68,72,114E,72,76,114 E,76,80,114 E,80,84,114 E,84,88,114E,88,92,114 E,92,96,114 E,96,100,114 E,100,104,114E,104,109,114 E,41,45,116 E,45,49,116 E,49,53,116E,53,57,116 E,57,61,116 E,61,65,116 E,65,69,116E,69,73,116 E,73,77,116 E,77,81,116 E,81,85,116E,85,89,116 E,89,93,116 E,93,97,116 E,97,101,116E,101,105,116 E,105,110,116 E,42,46,114 E,46,50,114E,50,54,114 E,54,58,114 E,58,62,114 E,62,66,114E,66,70,114 E,70,74,114 E,74,78,114 E,78,82,114E,82,86,114 E,86,90,114 E,90,94,114 E,94,98,114E,98,102,114 E,102,106,114 E,106,111,114 E,43,47,116E,47,51,116 E,51,55,116 E,55,59,116 E,59,63,116E,63,67,116 E,67,71,116 E,71,75,116 E,75,79,116E,79,83,116 E,83,87,116 E,87,91,116 E,91,95,116E,95,99,116 E,99,103,116 E,103,107,116 E,107,112,116 !4條大腿編完！REAL,3E,3,11,114 E,11,15,114 E,15,27,114 E,27,31,114E,5,17,114 E,17,31,114 E,4,12,116 E,12,16,116E,16,28,116 E,28,32,116 E,6,18,116 E,18,32,116 !人字架腿編完！REAL,4E,35,36,117 E,42,43,117 E,46,47,117 E,54,55,117E,62,63,117 E,66,67,117 E,74,75,117 E,82,83,117E,86,87,117 E,94,95,117 E,102,103,117 E,106,107,117E,111,112,117 E,104,105,115 E,109,110,115 !正面橫桿編完！REAL,5E,39,43,117 E,39,42,117 E,47,54,117 E,54,63,117E,67,74,117 E,74,83,117 E,87,94,117 E,94,103,117E,108,112,117 E,108,111,117 E,113,110,115 E,113,109,115 !正面斜桿編完！E,15,17,114 E,16,18,116 !人字架側(cè)橫桿！REAL,6E,7,9,114 E,19,21,114 E,23,25,114 E,33,35,114E,40,42,114 E,44,46,114 E,48,50,114 E,52,54,114E,56,58,114 E,60,62,114 E,64,66,114 E,68,70,114E,72,74,114 E,76,78,114 E,80,82,114 E,84,86,114E,88,90,114 E,92,94,114 E,96,98,114 E,100,102,114E,104,106,114 E,109,111,114 !右側(cè)面橫桿編完！E,8,10,116 。如圖44所示，對O點取矩，根據(jù)力矩平衡，有： 圖44由表32中F值可求得：由于風(fēng)通過迎風(fēng)面后，背風(fēng)面的風(fēng)壓是有所減小的，因此，背風(fēng)面的風(fēng)載還應(yīng)該在迎風(fēng)面風(fēng)載的基礎(chǔ)上乘以風(fēng)壓消弱系數(shù)m。：ANSYS軟件可根據(jù)材料密度，自動計算處桿件的重量，并自動作用在桿件上，這樣只需在輸入數(shù)據(jù)時將各桿件的材料密度輸入即可。井架所帶的扶梯、欄桿等附件，因為對井架的承載能力影響很小，可忽略不計。對桿件中的內(nèi)力(力和彎矩)，有限元法假定單元中的內(nèi)力一律通過各個節(jié)點傳遞，單元中的內(nèi)力可以用節(jié)點上的力和彎矩表示。平面彬架或空間鋼架是由幾根柱類桿件組成，以每根桿件作為一個單元，那么就可以認(rèn)為該析架或鋼架是由幾個單元組成。b)單元特性分析由于單元小，形狀簡單，可以選擇簡單且與單元類型相應(yīng)的位移函數(shù)近似地表示每個單元上真實的位移分布。如果軟件運行過程中出現(xiàn)問題，將有助于快速發(fā)現(xiàn)問題的根源。該軟件有多種不同版本，可以運行在從個人機(jī)到大型機(jī)的多種計算機(jī)設(shè)備上，如PC，SGI，HP，SUN，DEC，IBM，CRAY等。因而在設(shè)計計算中不但需要分別考慮不同的計算規(guī)定，而且還要針對不同的使用要求，采用不同的計算方法。（3）保全設(shè)備工況（無鉤載、）考慮井架在保全設(shè)備的狀況下，遇到最大風(fēng)載，此時井架計算載荷包括：，風(fēng)向取最危險風(fēng)向=230KN不同高度風(fēng)壓值如表 表34 高度（m）0~55~1010~2020~3030~4040~50風(fēng)壓(Pa)第四章 井架的強(qiáng)度、剛度分析計算井架是一種特殊的鋼結(jié)構(gòu)，主要承受在鉆井過程中產(chǎn)生的各種載荷。取L=27m 快繩和死繩拉力的垂直分力P考慮到快繩和死繩與垂直方向的夾角很小，可近似認(rèn)為二者拉力相等。 大鉤最大靜載指死繩固定在制定位置時，在沒有任何立根載荷或者風(fēng)載的情況下，包括游動滑車和大鉤重量在內(nèi)的大鉤最大負(fù)荷能力，這就是說大鉤靜載，不僅包括最大起重重量，而且包括游車和大鉤的重量。由于16Mn鋼的許用應(yīng)力比A3鋼高的多，這對于那些受強(qiáng)度控制的構(gòu)件（如各種拉力構(gòu)件和中小細(xì)長比的壓桿）特別有利。3．鋼管式鋼管的斷面具有幾何形狀對稱，各向穩(wěn)定性相等的特點，而且在斷面積相等的情況下，其慣性半徑最小。d)　對于交叉人字形結(jié)構(gòu),斜撐上的壓力在橫撐上的垂直分力上下抵消,就不產(chǎn)生彎矩。ａ)　對于平行式結(jié)構(gòu),兩斜撐壓應(yīng)力在水平方向上的分力(圖1a中p)在橫撐上相互抵消,兩斜撐又同時分擔(dān)了兩邊大腿的壓力,使兩邊大腿應(yīng)力既均勻又不產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力,從而致使應(yīng)力狀況變得較為合理。梯形外形用于塔形井架，矩形外形用于A型井架和桅型井架，梯形上小下大，穩(wěn)定性好，承載能力強(qiáng)，所以一般井架在可能的情況下，都采用梯形，K型井架和A型井架需要利用鉆機(jī)自身動力起放，這倆種井架都是在底部用銷軸與底座連接在一起的，起放井架時，井架體應(yīng)繞底部銷軸旋轉(zhuǎn)90度，這樣側(cè)面若采用梯形，結(jié)構(gòu)上難以處理。A形井架的優(yōu)點是低位安裝，整體起升，司鉆視野寬，組焊大腿為橋式靜定結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性好，重量較輕，目前油田的應(yīng)用還比較多；K型井架的優(yōu)點是低位安裝，整體起升，總體剛性好，制造成本低，移運時需要車輛少，便于維修，安裝頂驅(qū)裝置較方便，所以K型井架目前在油田的應(yīng)用最廣。如新型的沙漠鉆機(jī)井架，意大利的新型小井眼鉆機(jī)閱等適合于特殊環(huán)境使用的鉆機(jī)井架及底座。這類井架目前在超深井鉆機(jī)中使用數(shù)量最多。這種井架的安裝和搬遷工作量大，高空作業(yè)危險性大，因此逐漸趨于被淘汰的境地。在此最大鉤載中包括游車、大鉤和游繩的重量，這一參數(shù)表明井架承受垂直載荷的能力。3. A形井架特征：1）兩根大腿通過天車臺、二層臺及附加桿件連成“A”字形采用撐桿或人字架支撐；整個井架在地面或接近地面水平組裝，整體起放，分段運輸；2）大腿可以是空間桿件結(jié)構(gòu)或管柱式結(jié)構(gòu)，其斷面依所選用型材不同，一般分為矩形（角鋼）和三角形（管材）優(yōu)點：A形井架的每根大腿都是封閉的整體結(jié)構(gòu)，承載能力和穩(wěn)定性好。它們埋藏在地下幾百米、上千米甚至超過萬米的巖層中。前開口鉆井井架設(shè)計摘 要：井架是石油鉆井設(shè)備中重要的設(shè)備，它在鉆井過程中用于安放和懸掛天車，游車，大鉤等起升設(shè)備與工具，以及起下、存放鉆桿、油管或抽油管。它與人們的衣食住行密切相關(guān)，它是衡量一個國家綜合實力的標(biāo)準(zhǔn)，它能夠影響一個國家或地區(qū)的發(fā)展，直接影響到國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定，更能導(dǎo)致一個國家或地區(qū)政治經(jīng)濟(jì)的安定。缺點：承載能力和總體穩(wěn)定性相對于塔型井架略有下降，內(nèi)部空間比塔型井架小。井架的最大鉤載是指定繩固定在指定位置，用規(guī)定的修井繩數(shù)，在沒有風(fēng)載和立根載荷的前提下，井架所能承受大鉤的最大起重量。井架的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 本世紀(jì)初到40年代，世界上幾乎全部石油鉆機(jī)都采用塔形井架。但70年代以后低位裝K形并架發(fā)展很快，并出現(xiàn)了與之配套的旋升式底座，井架在鉆臺下面的部分為井架和底座所共用。還出現(xiàn)了一些新的鉆機(jī)井架。目前，國內(nèi)的陸地應(yīng)用的塔形井架己基本很少應(yīng)用。第二章 井架的結(jié)構(gòu)方案 井架的結(jié)構(gòu)設(shè)計井架外形的確定井架的結(jié)構(gòu)形式主要表現(xiàn)在立面形式及腹板的布置形式，井架的外形主要取決于井架工作條件和制造的工藝，常見的有梯形和矩形倆種。在大鉤載荷作用下,井架大腿和背面、側(cè)面斜撐均受壓應(yīng)力。而且,斜撐作用于橫撐的力使橫撐產(chǎn)生的彎矩(圖1c中M)傳遞到大腿上,增大了大腿的應(yīng)力。可分為單槽鋼和雙槽鋼倆種，前者常用寬度加大的特質(zhì)槽鋼；而后者可用普通標(biāo)準(zhǔn)槽鋼拼成正方形或矩形斷面，其穩(wěn)定性較好，但制造較復(fù)雜。這倆種鋼材的許用應(yīng)力可以在有關(guān)的設(shè)計手冊種查到。 井架的結(jié)構(gòu)靜載井架的結(jié)構(gòu)靜載主要是井架構(gòu)件本身的重量以及安放在井架上面的各種設(shè)備和工具的重量，主要設(shè)備是天車、游車、大鉤、吊鉗、鋼絲繩及頂部驅(qū)動裝置。取q=32kg/m N立根數(shù) L立根長度。則根據(jù)實際需要，二層臺的有效面積應(yīng)將理論值稍微放大，故二層臺的具體尺寸確定如下： 圖31b）立根所受風(fēng)載當(dāng)井架沒有蓬布的情況下，其承風(fēng)面積，按下式計算：n指梁上每排所放立根的數(shù)目d立根外徑故0~5 5~10 10~20 20~27 同理得出0~5 5~10 10~20 20~27 風(fēng)壓立根所受風(fēng)載如下表 表32 高度（m）0~55~1010~2020~27風(fēng)壓(Pa)承風(fēng)面積()風(fēng)載風(fēng)壓承風(fēng)面積()風(fēng)載C）井架所受風(fēng)載風(fēng)壓不同高度的風(fēng)壓值如下表 表33高度（m）0~55~1010~2020~3030~4040~50風(fēng)壓(Pa)承風(fēng)面積為各桿件的投影面積。井架通常有各種不同類型的破壞，如構(gòu)件或桿件的局部破壞，整體結(jié)構(gòu)的破壞等。軟件提供了100種以上的單元類型，用來模擬工程中的各種結(jié)構(gòu)和材料。命令一經(jīng)執(zhí)行。 有限元分析的步驟a)結(jié)構(gòu)離散化將結(jié)構(gòu)離散成有限個具有某種特性的單元，計算出各節(jié)點的坐標(biāo)，并對單元和節(jié)點編號。井架結(jié)構(gòu)(包括析架式并架和鋼架式井架)是由有限個梁，柱組合成的平面結(jié)構(gòu)或空間結(jié)構(gòu)，因此把梁和柱當(dāng)作有限單元是很自然的。 對每個桿件來說，節(jié)點是桿件的兩端，但如果從結(jié)構(gòu)整體看，節(jié)點就是結(jié)構(gòu)中桿件的連接處。在進(jìn)行井架單元劃分時，一般將井架主體結(jié)構(gòu)的每一根桿件作為一個單元，桿件間的連接點作為一個節(jié)點。 圖41在有限元分析時，一般按以下原則將載荷作用在井架上：：按集中應(yīng)力處理，平均分成四份垂直向下，作用在井架頂部四個節(jié)點上。因此可以將均布載荷簡化為集中載荷，求出井架