石油钻机井架是石油工业生产设备中的重要组成部分,属于一种大型承重结构,对油田生产起着重要作用。目前中、深井钻机井架的类型主要为多节两片式、整体起升、前开口型井架,这种井架视野较开阔,钻台工作面积大,稳定性好,但起升半径大,起升力矩大,起升时安全性差,且安装时占用井场面积多。本文通过对国内外现有井架结构的分析,结合多年井架生产经验,运用概念设计方法、有限元分析与仿真以及钢结构理论,设计出一种功能适应,结构均衡,材料合理,作业方便、安全可靠的分片、多节对接、伸缩式K形结构的新型5000m钻井井架。利用有限元分析软件ANSYS,建立井架的三维空间几何模型,对井架在作业时有风载和无风载等几种工况进行有限元静力分析,得到井架的整体位移图和整体应力分布图,在对这些结果进行分析的基础上,对井架结构设计与材料选择进行优化,尽量达到井架安全、经济、可靠的目的。