隨著對海洋石油需求以及海上鉆井難度的不斷增加,石油行業(yè)對石油鉆井設備的效率、精度的要求都大幅提高。但浮式鉆井平臺受波浪的影響產(chǎn)生的升沉運動,帶動平臺上的裝置,如絞車,頂驅等產(chǎn)生相應的運動,導致鉆井平臺不能進行正常的鉆井作業(yè),降低作業(yè)的效率與精度。因此,研究針對浮式鉆井平臺鉆井絞車的升沉補償控制算法,對提高正常鉆井作業(yè)的效率,增加鉆井作業(yè)有效時間,減小平臺的升沉運動對平臺鉆井設備正常作業(yè)的影響具有重要意義。首先,研究浮式鉆井平臺絞車升沉補償控制系統(tǒng)的工作原理與流程,給出絞車升沉補償控制系統(tǒng)的控制方案。其次,分析鉆桿起升系統(tǒng)的基本原理、結構、工作流程,通過對鉆具上升,下降過程的研究,分別建立和簡化了鉆桿起升系統(tǒng)不同工作狀態(tài)下的機理模型,且在不同的條件下對鉆桿起升系統(tǒng)的模型進行仿真并對其結果進行分析。再次,根據(jù)海浪的頻譜,建立不同海況下海浪的運動模型,并根據(jù)海浪運動與平臺升沉運動的關系得到平臺升沉運動速度曲線,并考慮升沉補償控制系統(tǒng)存在的時延,通過快速傅里葉變換,卡爾曼濾波等理論建立平臺升沉運動的預測模型,并在不同的條件下進行平臺升沉運動仿真,得到不同海況下的平臺升沉運動預報結果。最后,根據(jù)...

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1游車大鉤升沉補償裝置

浪升沉運動進行補償，其補償精度最高，但是由于其供能運行成本偏高；半主動式補償綜合主動式與被動式補償系統(tǒng)的精確性，又考慮了系統(tǒng)的節(jié)能性，但是由于半主動式置，導致其補償精度沒有主動式升補償系統(tǒng)高。沉補償系統(tǒng)工作原理可將其[2]分為絞車升沉補償裝置、天車大鉤間的升沉補償裝置（以下簡稱大....

圖1.2天車升沉補償裝置

-3-圖1.2天車升沉補償裝置Fig.1.2Craneblockcompensationdevice車升沉補償裝置與天車升沉補償裝置通過液壓缸，蓄能動進行補償，其補償精度較低，所以美國的NOV公er公司等相繼針對絞車升沉補償裝進行研究，并推出了系統(tǒng)[3]。....

圖1.3主動波浪補償鉆井絞車Fig.1.3Activeheavedrillingdrawworkscompensationdevice

第1章緒論升沉運動，電機鉆速等變量，將控制作用傳給絞車中的電機，使鉆井絞現(xiàn)升沉補償又能控制電機轉速或加速度達到設定值，省去了游車與天車控制系統(tǒng)中的液壓元件，節(jié)省了平臺空間，并由于絞車升沉補償系統(tǒng)集絞車中，所以對比其他兩種升沉補償系統(tǒng)來說，更易于維護。由于以上，主動式鉆井絞車升....

圖1.4NOV主動式鉆井絞車升沉補償裝置

圖1.4NOV主動式鉆井絞車升沉補償裝置Fig.1.4ActiveheavedrillingdrawworkscompensationdeviceofNOVRAPPMARINE公司生產(chǎn)的主動式海浪補償絞車如圖1.5所示，為減小海浪運動對絞車負載升降....

本文編號：4002966