發(fā)布時間：2016-09-14 22:05

  本文關鍵詞：自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控關鍵技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《東北石油大學》 2011年

自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控關鍵技術研究

李宏  

【摘要】：自升式海洋石油鉆井平臺是一種工作穩(wěn)定性良好、發(fā)展前景十分廣闊的海洋油氣開發(fā)設備。自升式海洋石油鉆井平臺裝備具有結構復雜、受控節(jié)點多、系統(tǒng)可靠性要求高等特點,平臺監(jiān)控系統(tǒng)的性能直接影響著平臺作業(yè)的穩(wěn)定性、安全性與可靠性。研究自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控技術是實現(xiàn)平臺在復雜氣候環(huán)境下長時間正常作業(yè)的關鍵,也是我國實現(xiàn)該類海洋石油鉆井設備國產(chǎn)化的重要基礎。 本文以自升式海洋石油鉆井平臺為研究對象,研究與平臺監(jiān)控相關的關鍵技術問題,探討其實現(xiàn)方法,采用仿真研究與試驗模型測試相結合的方法驗證論文研究成果的可行性。論文的主要研究工作如下： (1)針對自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控的研究現(xiàn)狀,基于我國近海油氣資源的開采現(xiàn)狀與國內(nèi)的能源需求,提出平臺監(jiān)控的關鍵技術研究問題： (2)針對自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控,本文在分析平臺的結構與功能的基礎上,匯總整理了平臺裝備的各監(jiān)控參數(shù),并完成了平臺監(jiān)控的需求分析,包括平臺監(jiān)控功能、平臺監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸和平臺監(jiān)控數(shù)據(jù)集成管理三個方面： (3)研究了自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控的主要方法,涉及平臺設備的故障診斷、平臺裝備的控制方式和平臺監(jiān)控數(shù)據(jù)的管理三個方面。提出了基于PLC的平臺設備故障診斷方法；研究了平臺裝備控制系統(tǒng)結構的設計方式,提出了符合人機工程學原理的控制柜外觀設計方案,以升降系統(tǒng)為控制對象,完成了觸摸屏監(jiān)控界面的設計；基于Fameview軟件平臺,研究了平臺監(jiān)控數(shù)據(jù)的集成管理模式和實現(xiàn)方法。 (4)針對自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控特點,對數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進行了研究,首先探討了自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控數(shù)據(jù)的傳輸方式,然后,分別針對平臺現(xiàn)場控制層采用的PROFIBUS-DP協(xié)議和管理決策層采用的以太網(wǎng)IEEE 802.3協(xié)議的性能進行了分析,并以此為基礎,研究了自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的性能優(yōu)化方法。 (5)研究了自升式海洋石油鉆井平臺的信息集成方法,主要面向平臺現(xiàn)場控制層。首先分析了平臺信息的集成模式,然后針對采用不同總線協(xié)議的平臺設備信息的集成,提出了協(xié)議轉換器的設計思路與實現(xiàn)方法,分別設計了PROFIBUS-DP至以太網(wǎng)、CAN總線至PROFIBUS-DP和HART總線至PROFIBUS-DP的協(xié)議轉換網(wǎng)關,從而實現(xiàn)異類平臺設備信息的集成；在此基礎上,提出了以PROFIBUS-DP協(xié)議和以太網(wǎng)IEEE 802.3協(xié)議為主的自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控系統(tǒng)結構設計方案。 (6)依據(jù)自升式海洋石油鉆井平臺關鍵技術的研究成果,分別針對平臺監(jiān)控系統(tǒng)的通信和平臺升降系統(tǒng)的控制建立了試驗模型,通過試驗測試與仿真分析,表明所提出的平臺監(jiān)控系統(tǒng)信息集成方案滿足平臺監(jiān)控系統(tǒng)的通信需求,且能夠較好地滿足平臺裝備的作業(yè)控制要求。 論文綜合運用仿真研究與實驗研究相結合的方法展開相關研究工作,所提出的自升式海洋石油鉆井平臺監(jiān)控關鍵技術能夠較好地適應近海油氣開采作業(yè)的特殊性和我國近海油氣資源開發(fā)的需求,為指導工程實踐提供了重要依據(jù)。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TE52
【目錄】：

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