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生的升沉運動,帶動平臺上的裝置,如絞車,頂驅等產生相應的運動,導致鉆井平臺不能進行正常的鉆井作業,降低作業的效率與精度。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的效率,增加鉆井作業有效時間,減小平臺的升沉運動對平臺鉆井設備正常作業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的工作原理與流程,給出絞車升沉補償控制系統的控制方案。其次,分析鉆桿起升系統的基本原理、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不同工作狀態下的機理模型,且在不同的條件下對鉆桿起升系統的模型進行仿真并對其結果進行分析。再次,根據海浪的頻譜,建立不同海況下海浪的運動模型,并根據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...

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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的精確性，又考慮了系統的節能性，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高。沉補償系統工作原理可將其[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[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中的液壓元件，節省了平臺空間，并由于絞車升沉補償系統集絞車中，所以對比其他兩種升沉補償系統來說，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