车装全液压钻机具有自动化程度高、工艺适用范围广、机动性好及施工效率高等优点,因此被广泛应用于煤层气抽采井、水井等钻井施工。桅杆作为钻机的重要构件,支撑着动力头的回转钻进工作,桅杆工作振动的稳定性对钻机工作的可靠性具有十分重要的影响。通过对桅杆进行模态分析,明确了桅杆的固有频率和模态振型,结果表明桅杆可能发生共振现象;通过对桅杆进行拓扑优化分析,并且根据桅杆的实际功能,得到优化模型,静力分析和模态分析结果均表明优化效果显著,满足结构强度要求且避免了共振的发生。桅杆的有限元分析,为桅杆的结构设计提供了理论支撑,同时提供了一种现代机械结构设计方法,具有一定的参考意义。

在石油钻井起下钻等作业中,液压吊卡的使用可以大大减少人员干涉,提高了作业安全性和高效性。液压吊卡已成为陆地先进的钻机和海上钻井平台(船)的标准配置。文章调研了液压吊卡在海上钻井平台使用过程中出现的故障现象,分析液压吊卡在现场使用中存在的问题,并深入研究主流液压吊卡的液压系统,提出液压吊卡控制系统的优化设计方案,有助于提升吊卡液压系统的稳定性。优化后的液压吊卡已在国内渤海某高端自升式钻井平台上初步测试应用,可以有效提升系统的稳定性和现场作业效率,为液压吊卡制造商优化液压吊卡提供建议。