JJ315／43-A型石油钻机井架可靠性分析

· 3 6． 新 疆 石 油 科 技 2 0 0 8 年 第 2期 ( 第 1 8卷) J J 3 1 5 ／ 4 3 一 A型石油钻机井架可靠性分析 赖 永星① Y - Y , ． 翠 张艳 艳 苗 同 臣 郑州 大学，4 5 0 0 0 1 河南郑州 摘 要 可靠性是石油钻机井架的一个十分重要的质量指标。 井架的安全性评定单纯用安全系 数来作保证是不够的， 还应从井架 的可靠性 方面对井架进行评估分析 ， 才能保证 井架安全 可靠使 用。 运 用结构 可靠性理论 ， 求得 了~3 1 5 N3 一 A型 井架的抗力 系数。 计 算了额 定钩 载下受力不 均对 井架各段可靠性的影响 ， 利 用 A N S Y S的数值模拟技术 求得 了 J J 3 1 5 N3 一 A型在用石油井架各工况下的 可靠性指标 p 。 主题词 井架 钻机 应力 可靠度 可靠性 ⋯ l 刖 吾 井架是石油钻机的重要组成部分 ， 它主要起到悬 挂钻 井过 程 中所 需要 的各种 钻具 ， 承受 钻井 过 程 中 的 各种载荷， 配合钻机钻到 目的层 的作用。 目前 ， 国外对 井架的安全评定偏重于外观查测 、 简易诊断和一般处 置 与预 防等 3个 方 面 。从外 观查 测 的 内容来 看 ， 主要 是井架构件的变形 、 损伤 、 磨损 、 腐蚀等 ， 诊断 的结 论 多偏重于定 性分析 ， 处理与预 防也不够具体 ， 而且也 仅仅局限于井架理论分析和测试研究 的基础 。 而国内 对评定理论 的研究 目 前大致可 以分为以下几种 ， 即以 强 度 、 稳 定 理 论 为 主 的评定 理 论 ； 以 刚 度理 论 为 主 的 评定理论 ； 可靠性评定理论及模糊评定理论等 。由于 井架结构本身是复杂的空间刚架或桁架结构 ， 其缺陷 特征又复杂多样 ， 目前还无法给出精确评定结果的办 法 ，工 程上 的实 际做 法是通 过 井架 现场 承 载试 验 ， 测 量井架的应力、 位移及结构动态特性 ， 以现场测试结 果为基础 ， 根据安全评定理论 以线性外推的方法确定 在 用井 架 安全 承 载能 力 。井 架 的安 全 问题 ， 实 际上 是 井架承载能力如何定量 的问题 ， 而井架结构 的可靠性 指标 ， 就能较好地反映出井架的承载能力。 因此 ， 定 量分析井架的可靠性指标 ， 对于指导生产 ， 科学使用 以及对其进行安全性评定 ，确保人身及设备安全 ， 都 具 有积 极 意义 。 2 可 靠 性 评 定 理 论 按 极 限状 态方 法评定 ......