石油钻机井架承载力安全评估检测系统研究设计
W11-4油田修井机井架承载能力检测与评定
表 １ 第 １载 荷级 别 组 应 变 测 试 数 据
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统贴应 变 片 的方法 相结 合 ，从而 可 以确定 贴应 变片
的最佳 位 置 ，保 证 检测结 果 的准确 性 。
大应 变 为 ４ ８×１ ９ ０～。通过 分 析得 到 最 大应 变 和应
力 ，从 而 可 以确定 贴 应 变 片 的 最 佳 位 置在 井 架 上 、
下体 大腿 下段 。
石 油
机
械
一 ６ 一 ３
２１ ００年
第３ ８卷
第 ８期
Ｃ ＮＡ ＰＥ ＨＩ ＴＲＯＬ ＥＵＭ ＭＡＣＨＩ ＮＥＲＹ
●应 用 技 术
Ｗｌ 一 ｌ ４油 田修 井 机 井架 承 载 能 力检 测 与评 定
苏 一 凡 吴 文秀
（ ．中海 石 油 （ 国） 有 限 公 司 湛 江 分 公 司 ２ １ 中 ．长 江 大 学 ）
对 于大 腿 弯 曲采 用 等效横 向力 产生 的弯 曲程 度类 比
法 ，在 最大 变形 处施 加等 效横 向载 荷 。为 了减少计 算 工作 量 ，在保 证精 度 的情况 下 ，对模 型做 了一 些 适 当简 化 。简 化 后 的 修 井 机 井 架 几 何 模 型分 为 支 座 、井 架下 体 、井架 上体 和天 车箱 梁 ４部分 。鉴 于 井 架是 三维 杆件 结构 ，井 架各 杆件 在受 到轴 向力 的 同时也 受 弯 矩 作 用 ，因 此 采 用 三 维 梁 单 元 Ｂ ａ ４ ｅｍ 以准确 地表 达井 架 的实 际受力 情况 。 图 ｌ为 Ｗ１ １—４油 田 Ａ 平 台 修 井 机 井 架 承 载
油气井工程安全性评估与优化设计研究
油气井工程安全性评估与优化设计研究随着国家经济的快速发展，油气行业的重要性愈加凸显。
在油气行业中，油气井要素扮演了至关重要的角色。
然而，油气井的安全性较差和不稳定性是一个长期存在的问题。
因此，评估和优化油气井的工程设计非常重要。
一、油气井工程安全性评估的重要性工业安全是所有企业的共同目标。
安全性评估是实现安全目标的重要手段之一。
油气井工程安全性评估是一个研究油气井各方面问题的综合方法，可以帮助工程师基于准确的分析，决策和执行系统，开发出更加安全和稳定的油气井工程。
首先，评估油气井工程安全性可以提高油气井工程的可靠性和安全性。
通过对设计方案的分析和评估，可以找出设计中存在的缺陷和漏洞，并寻找合适的措施来加以改进，比如完善钻井设计，加强对井壁的加强等措施。
其次，评估油气井工程安全性可降低事故发生的风险，进一步减小重伤和死亡的可能性。
此外，如果考虑到人员现场操作、可靠性、设备更新和维护，整个系统的安全性会得到显著的提高，从而保障了人员生命安全，并减轻了公司的经营成本。
最后，评估油气井工程安全性，可以促进行业规范化发展。
通过对行业标准和法规的分析和评估，可促进全国各地工程管理规模相互交流，从而促进行业发展和油气井工程安全性的提高。
二、油气井工程优化设计与安全性评估油气井工程优化设计和安全性评估之间有着密不可分的关系。
我们可以较好地理解，优化设计是指通过优化油气井的结构和工艺参数来提高油气井的生产率和运行效率。
与之相对的是油气井工程的安全性评估研究。
优化设计与安全性评估之间的关系主要是源于其共同点，即油气井工程生产的过程中需要保证安全性。
通过评估油气井工程的结构，各组件和系统参数的优化设计，及其运行参数的调整，以提高安全性，降低风险并进一步提高生产效率。
油气井开采地位极其重要。
它的开采运行会极大影响其效果和开发效率。
因此，如何将被采储层的经济开采率提高到最大？这需要对油气井现有的结构和硬件进行优化。
进行油气井工程优化需要从以下方面入手：1. 设计阶段。
无线应变测试系统在井架承载能力检测中的应用
无线应变测试系统在井架承载能力检测中的应用【摘要】应变测试是石油井井架检测承载能力测试的主要检测项目，针对传统有线应变测试系统存在的问题，设计了基于无线网络的石油井架应变测试系统，这种无线测试系统具有测试精度高、抗干扰能力强、高效率、高可靠性、低功耗等优点，适合石油井架承载能力检测中应用。
【关键词】承载能力；井架；无线应变；应力测试0.引言井架是石油钻井和修井作业过程中的重要组成部分，现代钻井、修井作业中都使用井架，井架负责起升和下放钻柱、安放天车、悬挂游车、大钩等机具以及存放钻柱、油管等。
井架作为钻井设备的关键部分，其承载性能直接关系到整套钻机系统的安全运行[1]。
应力测试是石油井架检测的主要项目之一，是井架承载能力测试的主要方式。
传统井架应变系统应用的是有线测试系统，有线测试系统的特点是：安装繁琐、工作量大、测量精度受导线长度和布线影响大、测试周期长等。
针对传统有线应变测试系统存在的问题，我们设计了基于无线网络的石油井架应变测试系统，这种无线测试系统具有测试精度高、抗干扰能力强、高效率、高可靠性、低功耗等优点，适合在石油井架承载能力检测中应用。
1.研究现状和进展目前，石油井架承载能力测试主要依据标准SY/T 6326-2008《石油钻机和修井机机架、底座承载能力检测评定方法》，该标准是根据钢结构设计规范制定的，它的理论基础是钢结构在静载荷条件下的强度破坏和稳定失效作为判据准则，因此在评定井架承载能力时，必须采用对井架施加大小不等的载荷，测定井架结构内许多测点在这些载荷作用下产生的应力应变，只有这样才能准确判定该井架的安全承载能力。
2.石油井架无线应变测试系统无线应变测量系统由无线应变传感器节点、接收网关、计算机采集处理软件三部分组成，无线传感器节点可以组成庞大的无线传感器网络，可以自组织形成星型、线型和网状网等多种网络拓扑结构。
基于无线网络的石油井架应变测试系统使用简单方便，无线数字信号传输方式消除了长电缆传输带来的噪声干扰，整个测量系统具有极高的测量精度和抗干扰能力，缩短了测试周期，节省了大量的人力物力，提高了系统的可靠性和测试精度。
基于VC＋＋的井架承载能力评估程序设计
基于VC＋＋的井架承载能力评估程序设计
王孟法;韩兴;方太安
【期刊名称】《电脑知识与技术：学术交流》
【年(卷),期】2009(005)008
【摘要】针对井架承载能力评估过程中井架承载能力计算复杂、繁琐等问题，采用计算编程软件计算井架承栽能力有利于简化计算过程、提高评估效率与精度．在介绍井架承载能力评估计算方法的基础上，以VC＋＋为工具，编写了一套功能较为完善的计算评估程序。
整套程序含四个功能模块，能按新、旧两种井架评定标准进行计算，经现场检验，效果良好。
【总页数】0页(P6300-6301,6308)
【作者】王孟法;韩兴;方太安
【作者单位】长江大学机械工程学院,湖北荆州434023;北京康布尔石油技术发展有限公司,北京100011
【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.海洋修井机井架承载能力评估及分级研究 [J], 张士超;张臣;吴奇兵;徐光鹏;杨国斌
2.基于VC++的井架承载能力评估程序设计 [J], 王孟法;韩兴;方太安
3.钻修机井架承载能力评估系统软件开发 [J], 管锋;周传喜;魏世忠;阎建桥;马卫国;吴文秀;易先中
4.基于接触刚度法的井架承载能力评估 [J], 罗会亮;成志强;韩兴;柳葆生
5.基于非线性屈曲分析的井架承载能力评估方法 [J], 许茂;冯加权;杜强
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井架承载能力测试加载装置研究及应用
井架承载能力测试加载装置研究及应用
田志新;李宇键;杨健琪;路通
【期刊名称】《中国设备工程》
【年(卷),期】2024()10
【摘要】模块钻机和修井机井架是钻井和修井作业过程中的主要承重结构,其本身的稳定性与承载能力水平直接关乎钻井作业过程中的安全。
按照标准要求需定期进行应力测试,以检查井架的承载能力,确认其满足现场实际作业需要。
测试过程中需要对井架进行加载,同时由于井架的形式不同,需要采用不同承载能力的工装实施作业,以适应现场井架的特点。
针对井架承载能力测试中遇到的安全性较差和效率较低的问题,通过开展技术研究,解决现场井架承载能力测试作业的应用困难,提升井架应力测试作业的综合能力。
本文介绍了一种井架承载能力测试加载装置,详细阐述了该装置的技术原理与作业特点。
【总页数】3页(P149-151)
【作者】田志新;李宇键;杨健琪;路通
【作者单位】中海石油技术检测有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM75
【相关文献】
1.井架和底座承载能力测试及安全性评估方法研究
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3.井架承载能力测试及智能化监控系统的设计
4.井架承载能力在
线测试与钩载监控技术研究5.电磁力加载法桥架承载能力测试技术标准化的研究及应用
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石油钻井井架安全性评价可视化软件设计
石油钻井井架安全性评价可视化软件设计张颖;练章华;周兆明;周谧【期刊名称】《计算机仿真》【年(卷),期】2016(033)002【摘要】井架作为石油钻机设备的关键部分,其承载能力直接关系到整个钻井作业施工的安全,而现场技术人员难以应用通用计算机仿真软件直接对井架进行力学强度、稳定性和安全评价.针对上述问题,在Visual Basic 2010开发平台的基础上,通过APDL程序语言对ANSYS软件进行二次开发,核心是在不进入ANSYS软件界面情况下,所开发软件能够跟踪ANSYS解算器的整个运行过程,提取相关的计算结果数据和ANSYS图形显示数据.运用开发的钻机井架安全性可视化仿真软件可以直观显示井架各个部位的应力、应变和位移云图,也可以提取关键位置点的最大应力、应变和位移数值,为井架安全性评价提供简便而可靠的手段.利用上述软件开发成果对现场井架安全性评价,分析了井架的危险点位置、最大承载能力及井架的失稳状态,结果表明,上述软件可以为石油井架安全性评价提供依据.【总页数】6页(P317-321,360)【作者】张颖;练章华;周兆明;周谧【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;中石油川庆钻探工程公司安全环保质量监督检测研究院,四川广汉618300;西南石油大学机电工程学院,四川成都610500【正文语种】中文【中图分类】TE319【相关文献】1.海洋石油钻井平台钻井井架应用和发展分析 [J], 王东2.争做转型创效的先锋堡垒——记胜利石油工程公司黄河钻井井架安装四队党支部[J], 张强;徐毅;燕波3.石油钻井井架安全性检测中的数据处理 [J], 谢宏玲;陈钢4.一种基于PLC的石油钻井井架起升控制系统设计 [J], 杨雄;何东升;卢玲玲;贾礼霆;杨杰5.石油钻井和修井井架设计的安全性评估 [J], 任化斌;何军国;周莉莉因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
打井机械的控制系统设计与性能评估
打井机械的控制系统设计与性能评估概述：在石油、天然气等资源的开采过程中，打井是一项关键任务。
打井机械的控制系统设计和性能评估对于井下作业的安全性、效率和质量至关重要。
本文将重点讨论打井机械的控制系统设计和性能评估的基本原理和方法。
1. 控制系统设计1.1 系统架构设计打井机械的控制系统可分为传感器、执行器和控制器三个主要部分。
传感器用于感知井下环境参数和机械运行状态，执行器负责执行控制指令，控制器根据传感器的反馈信号和算法进行控制决策。
设计控制系统时，应根据实际需求结合各个部分的性能指标和通信要求，确定系统的整体架构。
1.2 控制算法设计打井机械的控制算法应根据实际需求和机械特性进行设计。
常见的控制算法包括PID控制、模糊控制和自适应控制等。
在控制算法设计中，应综合考虑系统的稳定性、精度和响应速度，并根据实际情况进行参数调整和优化。
1.3 系统安全性设计打井机械的控制系统设计中必须考虑系统的安全性。
应使用双重或多重冗余设计，确保在某个部分出现故障时，其他部分能够继续正常运行。
此外，应设置合适的报警机制和保护措施，对异常情况进行及时响应和处理。
2. 性能评估2.1 系统响应性能评估系统响应性能是指控制系统对输入指令的响应速度和精度。
可以通过对系统施加不同的输入指令，分析系统的响应曲线和误差大小来评估系统的性能。
常用的评估指标包括上升时间、峰值时间、超调量和稳态误差等。
2.2 动态特性评估打井机械的控制系统能否实现良好的动态特性，对于工作效率和质量的提升至关重要。
通过对系统进行步跃响应测试和频率响应测试，分析系统的阻尼比、共振频率和相位辐差等指标，评估系统的动态特性。
2.3 系统稳定性评估系统稳定性是指控制系统在工作过程中是否能够保持稳定的状态。
通过进行稳定性分析和Bode图绘制，可以得到系统的开环传递函数和闭环传递函数，从而评估系统的稳定性。
2.4 性能指标与要求对比在性能评估的过程中，应将系统的性能指标与实际要求进行对比。
钻机井架安全承载能力评定方法研究
钻井工程
对侧立柱的应力比司钻侧的要大些 。因而本文只列 举司钻对侧立柱应力及其仿真结果 。
Ft Ft = A m /γ Ae e
( 14)
式中 : A m 为实测横截面积 , m2 ; A e 为由载荷偏心确 2 定的等效横截面积 , A e = A m / γ e ,m 。 计算理想应力为 : σ ( 15) t = Ft / A t 实际载荷偏心系数与横截面积的关系为 : γ ( 16) e =σ m /σ t = A t/ Ae 所以由载荷偏心指标确定的修正函数为 : ) =σ ( 17) f ( 0 , 0 ,γ, … t /σ m 根据现场钻机井架杆件的实际情况确定哪项指 标起主要作用 ,进而确定损伤修正函数 。
・81 ・
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钻井工程
天 然 气 工 业 2007 年 1 月 式中 : y0 为杆件初弯曲挠度 , m ; f 0 为现场测得的初 弯曲矢高 ,m ; l 为杆长 , m 。 C = f 0 / l 为初弯曲矢高 与杆长 l 之比 。 当钻机井架杆件受到轴力 F 作用后 , 其弯曲形 式变为 :
第 27 卷第 1 期 天 然 气 工 业 始理论计算偏载系数 ,γ t = Ft / Fta ;γ e 为实际偏载系 数 , 当无其他损伤缺陷时 , Fma = Fta ,则 : γ ( 13) e =γ m /γ t = Fm / Ft 式中 : Fm 为测试轴向力 ,N ; Fma 为测试轴向平均力 , N ; Ft 为理论计算轴向力 ,N ; Fta 为理论计算平均轴 向力 ,N 。 实测应力可表示为 : γ Fm e Ft σ = = m =
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石油钻机井架承载力安全评估检测系统研究设计
石油钻机井架承载力安全评估检测系统研究设计
摘要：石油钻机井架是石油勘探及开采的重要设备，其承载力的安全评估对于保障人员安全和设备稳定运行至关重要。
本文基于此需求，提出了一种针对石油钻机井架承载力安全评估的检测系统的研究设计。
该系统结合了传感器技术、数据采集与处理、模型分析等技术手段，能够全面、准确地评估石油钻机井架的承载力，并提供及时的预警信息，以确保设备运行的安全性和稳定性。
关键词：石油钻机井架；承载力；安全评估；检测系统；传感器
1. 引言
石油钻机井架作为石油勘探和开采的重要设备，具有承载和支撑钻探管道、钻杆等钻井工具的功能。
其承载力的安全评估对于保障石油钻机操作人员的安全以及设备的稳定运行至关重要。
因此，研究设计一套针对石油钻机井架承载力安全评估的检测系统，具有重要的理论和实践意义。
2. 系统设计
2.1 传感器选择与布置
在设计检测系统时，首先需要选择合适的传感器来实时监测石油钻机井架的状态。
选取的传感器应具有高精度、高灵敏度、抗干扰能力强的特点，可以对井架的载荷、应力、变形等参数进行测量。
在布置传感器时，需要考虑井架的结构特点和重要部位，以确保数据的准确性和全面性。
2.2 数据采集与处理
检测系统通过传感器实时采集到的数据，经过数据采集模块的
处理与压缩，将测量到的参数转化为数字信号，并传送给数据处理模块。
数据处理模块对得到的数字信号进行分析解码，还原出实际参数，并对数据进行清洗、校正和滤波等处理，保证数据的准确性和可靠性。
2.3 模型分析与评估
模型分析与评估是石油钻机井架承载力安全评估的关键步骤。
通过对采集到的数据进行模型分析，可以得到井架的受力状态、应力分布和变形情况。
根据设计要求和相关标准，将得到的数据与可靠性评估指标进行对比，判断井架是否存在安全隐患，并提供相应的预警信息。
3. 结果与讨论
通过实验室和现场试验，本文所设计的石油钻机井架承载力安全评估检测系统表现出较好的性能和可靠性。
该系统能够及时、准确地监测井架的承载力，提供实时的预警信息，并具备对异常情况进行处理和故障诊断的能力。
4. 应用前景与挑战
石油钻机井架承载力安全评估检测系统的研究设计为石油勘探和开采领域提供了一种重要的技术手段。
该系统的应用前景广泛，可以用于提高石油钻机操作的安全性、稳定性和效率，减少事故的发生。
然而，该系统还面临一些挑战，如传感器的选择与布置、数据采集与处理的性能提升等方面，需要进一步的研究和完善。
总结：
石油钻机井架承载力安全评估检测系统的研究设计为石油勘探和开采的安全性提供了一种有效的手段。
通过合理选择和布置传感器、数据采集与处理以及模型分析与评估，可以准确地评估石油钻机井架的承载力，并提供及时的预警信息，保障设备
和人员的安全。
然而，该系统还需要进一步的研究和完善，以克服面临的一些挑战，并提高系统的性能和可靠性
通过实验室和现场试验，我们设计的石油钻机井架承载力安全评估检测系统展现出了较好的性能和可靠性。
该系统能够准确地监测井架的承载力，并及时提供预警信息，同时能够处理异常情况和进行故障诊断。
这项技术为石油勘探和开采领域提供了重要的技术手段，能够提高钻机操作的安全性、稳定性和效率，减少事故的发生。
然而，该系统还面临一些挑战，如传感器选择和布置、数据采集和处理性能的提升等。
因此，对该系统的进一步研究和完善是必要的，以提高其性能和可靠性，以及克服当前面临的挑战。
总而言之，石油钻机井架承载力安全评估检测系统为石油勘探和开采的安全性提供了有效的手段，并有望在未来取得广泛应用。