石油钻机是大庆油田石油、天然气开发最重要的主体装备。近几年浅井钻井作业量不断增加,老井改造及复杂地层的开发,对钻井工艺及钻井设备提出了新的要求。要求钻机具有良好的技术先进性、可靠性、移运性和经济性。目前老式ZJ15D钻机存在传动及结构落后,技术性能差,安装移动慢,故障率较高等缺点,已不能满足现代钻井工程及钻井工艺发展的需求。而电动变频钻机的各种技术先进性与钻井工艺要求越来越适应,已迅速被钻井行业所接受并受到普遍欢迎。石油钻机井架是钻机设备的机械核心,是钻机主要的承重部件,对井架强度及其安全性有着很高的要求,因此在设计完成后需对井架的力学性能及载荷情况进行分析,确保钻机整体的可靠性与稳定性。本文针对大庆油田生产实际需要,在ZJ15D钻机井架的基础上进行重新改进设计,采取前开口的K型井架设计,满足液压钻机的配套需要,使之能够满足实际生产需要。钻机整体采用模块化的设计理念,可实现各部位装备与其他钻机实现互换,提高产品的优化性、易于维护,便于运输,并具有良好的可靠性、先进性和移动性。根据井架结构特点,建立了它的三维有限元模型,对钻机井架有限元模型加载,应用专业有限元分析软件ANSYS9.0进行静力特性模拟计算,分析表明新设计的井架满足强度、刚度要求。