目前,在用的K型石油钻机井架以两腿落地式结构为主,还有部分四腿落地式结构仍在服役。四腿落地式K型井架在使用过程中出现了不少问题,严重影响了其使用和推广。尽管如此,对四腿落地式K型井架的力学行为至今没有进行深入的研究。井架的起升是一个比较危险的工况,从现场的使用情况看来,四腿落地式K型井架的起升过程尤为危险,在此过程中井架及底座的受力比较复杂,而目前关于井架起升阶段的研究资料却比较少。本课题针对四腿落地式K型井架及其底座的力学行为进行研究,并将其与两腿落地式K型井架进行比较,对于丰富、发展和完善井架设计和安全评定理论将有重大意义。建立了井架和底座的有限元分析模型,运用ANSYS有限元分析软件分别就钻井工况和井架起升工况,对四腿落地式K型井架及其底座和两腿落地式K型井架及其底座进行了静力分析。分析结果表明,在钻井工况下:两种结构的井架及底座的受力情况基本一致;而在起升工况下:四腿落地式井架的底座受力较大。分析发现:在四腿落地式井架起升过程中,钻机底座上井架立柱两个铰支座之间的应力很大,从而造成了在用井架底座的变形与撕裂。为了增大强度,建议在底座上井架两个铰支座之间加焊加强钢板,并加大井架前立柱铰支座的尺寸。模态分析作为结构动力特性研究的一种近代方法,逐渐成为现代工程领域动态分析与设计的核心,它所决定的结构固有频率和振型,正是结构承受动态载荷结构设计中的重要参数,故而成为其他诸如瞬态分析等动力学分析的起点。本文分别就钻井工况和井架起升工况,对两种结构的K型井架进行了模态分析。并对JJ162/42-K型井架进行了瞬态动力学分析,得到了井架的瞬态响应特性。