oetroleumEngineering石油工程井口工具转场和安装用撬架优化分析刘莎莎李春光白朝阳大连益利亚工程机械有限公司辽宁大连116086摘要在连续管作业过程中,井口工具转场和安装时使用撬架会大大提高安全性与方便性。因此，基于有限元分析软件，对一种撬架进行静力有限元分析，并优化该撬架的具体结构，消除缺陷和问题，以保证该种撬架的可靠性和安全性，为油田连续管作业用支架的进一步设计、使用和研究提供一定的理论依据。关键词连续管撬架有限元分析结构优化中图分类号TE682文献标志码B文章编号1672-9323(2023)07-0143-03石油化工产业的高速发展带动了油气勘探、采集等行业的迅猛发展，而从美国加利福尼亚石油公司和波温石油工具公司共同研发出第一台连续管轻便修井装置开始，人们逐渐认识到连续管的价值，目前已被广泛应用于油气田勘探及开发的各领域2。我国起步较晚，正处在从连续管的引进和应用试验向技术引进与自主研发相结合的阶段过渡3。而在应用连续管技术作业的过程中，无论是连续管压裂后的转场，还是井口工具的安装过程，都需要撬架的支撑。将注人头、防喷系统和防喷管吊装在撬架上，会大大提高转场的方便性，并且工作人员在撬架内操作,大大提高了安全性。目前，国内对专用于支撑、固定井口工具的装置的研究较少[4-1,以下通过静力有限元分析对此类撬架进行优化改进，确定一种可用的起支撑、固定井口工具作用的撬架。1问题描述某撬架工作环境温度为-30～45℃，最大作业风速为6m/s,所能承受最大载荷为147kN。该撬架主要作用为：连续管压裂后的转场，防喷盒和防喷器带防喷管吊装在撬架上，便于下个井口的压裂；井口工具的安装，吊车吊着注入头、防喷系统和防喷管，安装在撬架由王上，然后慢慢下管，操作人员在撬架内进行安装，大大提高了安全性。撬架的型材采用Q345B，其许用应力为172.5MPa；板材采用Q235B,其许用应力为117.5MPa。2有限元分析应用有限元分析软件对撬架进行极限工况的应力和变形分析，优化改进该撬架的结构，得到强度合格的撬架，以保障连续管压裂转场和井口工具安装的可靠性。2.1模型撬架的三维模型如图1所示。为提高有限元分析的效率和准确性，对该撬架的有限元模型进行简化处理,忽略一些对撬架整体分析影响不大的附件的建模(例如注入头安装座、护栏等），简化后的有限元模型如图2所示。撬架有限元模型中的桁架结构单元类型采用beam188,依照Q345B的参数赋予材料属性；板材结构单石油化工建设2023.7/143oetroleumEngineering...
