摘要：钻机井架的结构设计分析将直接影响钻机的使用寿命,现有的分析计算仅限于K形井架和单井口塔形井架的主体结构,而井架上的天车、二层台及一些附加设备对井架的静强度有较大的影响。鉴于此,建立了完整的双井口井架模型,包括天车和二层台等结构,并且把被简化的排管机等设备以质量点的形式添加到模型相应的位置,分析井架的静强度,使得计算结果更准确,更贴合实际。采用专业有限元分析软件SAFI对井架的正常作业工况、自存工况和拖航工况进行了分析优化,使其达到质量最轻、结构最优,并能满足强度和刚度要求。同时,为了分析井架的动力学特性,对其进行了模态分析,得出井架的1阶振型位于顶驱的振动频率范围内,容易产生共振;井架前后片架和天车滑轮起重架刚度较弱,在井架共振时结构不稳定。研究结果对于超深井双井口井架的现场应用和进一步优化具有一定的参考作用。

关键词：双井口井架 15000m海洋钻机 固有频率 振型 有限元分析 

单位：兰州兰石能源装备工程研究院有限公司