水下液压控制系统浅水测试专用仿真软件研究

发布时间：2017-11-03 11:00

  本文关键词：水下液压控制系统浅水测试专用仿真软件研究

  更多相关文章： 水下液压控制系统 浅水测试 simulationX软件 二次开发 专用仿真软件

【摘要】：随着陆上油气资源的日益枯竭,海上油气田尤其是深水油气田的开发已成为世界各国的开发重点。水下生产系统开发模式以其显著的技术优势和可观的经济效益成为深水油气田的首选方案。水下生产系统的安装、回收及维护费用高昂,在下海安装前需经过一系列严格的测试,其中包括浅水测试。由于浅水测试场难以提供与被测设备运行工况相近的控制系统和测试环境,无法准确验证到货系统的性能,需借助仿真验证。目前常用的水下生产系统仿真软件,如SimulationX软件难以满足浅水测试场的工作需求。为此,本文利用VC软件进行了SimulationX的二次开发,开发出一套专门针对水下液压控制系统浅水测试的专用仿真软件,以供某浅水测试场配套使用。本文在调研国内外浅水测试现状基础上,根据水下液压控制系统的组成、结构和功能特点开展了浅水测试方法研究,明确了水下液压系统的浅水测试内容、原理和测试流程,并结合浅水测试特点,提出了浅水测试专用仿真软件功能要求。通过分析SimulationX软件功能特点,提出了用VC二次开发SimulationX的方案。利用SimulationX软件,构建浅水测试用3个仿真模型,并分析和设置模型参数的常量和变量,实现了C代码输出设置,得到了可执行程序和相应的参数文件。在VC软件中建立了软件仿真模块,传感器采集模块、对比模块和结果分析模块,并实现了参数输入、可执行程序调用、软件运行、仿真数据和传感器数据对比等功能。通过文献研究和实验进行了仿真验证和实验验证。开发的仿真软件可在无SimulationX软件环境中操作,并具有操作简单、专业化程度要求低、重复工作量少等特点。
【关键词】：水下液压控制系统 浅水测试 simulationX软件 二次开发 专用仿真软件
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE95
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 绪论8-22
• 1.1 研究背景8
• 1.2 水下生产控制系统介绍8-16
• 1.2.1 水下生产控制系统类型8-11
• 1.2.2 电液复合控制系统简介11-16
• 1.3 浅水测试研究现状16-19
• 1.3.1 国外研究现状16-18
• 1.3.2 国内研究现状18
• 1.3.3 浅水测试相关标准18-19
• 1.4 研究目的、意义和主要研究内容19-22
• 1.4.1 研究目的、意义19-20
• 1.4.2 主要研究内容20
• 1.4.3 技术路线20-22
• 第2章 水下液压控制系统浅水测试方法22-30
• 2.1 浅水测试内容22-23
• 2.2 浅水测试原理23
• 2.3 浅水测试流程23-28
• 2.3.1 水下采油树功能试验24-26
• 2.3.2 水下管汇功能试验26-27
• 2.3.3 独立阀反应测试27-28
• 2.4 浅水测试专用仿真软件功能要求28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 二次开发中SIMULATIONX软件设计30-44
• 3.1 SIMULATIONX软件特点30-31
• 3.2 SIMULATIONX软件二次开发方案31-32
• 3.3 水下液压控制系统各液控设备模型32-37
• 3.3.1 HPU/THPU单元模块32-35
• 3.3.2 脐带缆单元模块35-36
• 3.3.3 SCM液控单元模块36
• 3.3.4 执行器单元模块36-37
• 3.3.5 TUTA、水下分配单元、管线接头等的等效单元模块37
• 3.4 浅水测试工况的模型建立37-39
• 3.5 仿真模型输39-43
• 3.5.1 求解器介绍39-40
• 3.5.2 仿真模型输出步骤40-43
• 3.6 本章小结43-44
• 第4章 VC软件开发设计44-58
• 4.1 软件整体功能设计44-45
• 4.2 软件设计45-54
• 4.2.1 软件仿真模块46-51
• 4.2.2 传感器采集模块51-52
• 4.2.3 对比模块52-53
• 4.2.4 结果报告模块53-54
• 4.3 VC二次开发SIMULATIONX的功能实现说明54-57
• 4.4 本章小结57-58
• 第5章 专用仿真软件验证58-63
• 5.1 仿真验证58-59
• 5.2 实验验证59-62
• 5.2.1 实验设计59-60
• 5.2.2 对比分析60-62
• 5.3 本章小结62-63
• 第6章 专用仿真软件的功能扩展63-78
• 6.1 阀执行器弹簧预紧力的优化设计63-67
• 6.1.1 阀开启过程预紧力计算63-65
• 6.1.2 阀关闭过程预紧力计算65-66
• 6.1.3 软件在阀预紧力优选的应用66-67
• 6.2 水下液压控制系统响应时间的参数敏感性分析67-77
• 6.2.1 水深对执行机构响应的影响68-69
• 6.2.2 水下蓄能器的参数对执行机构响应的影响69-73
• 6.2.3 脐带缆管径对执行机构响应的影响73-75
• 6.2.4 工作介质压力对执行机构响应的影响75-77
• 6.3 本章小结77-78
• 第7章 结论与展望78-80
• 7.1 结论78-79
• 7.2 展望79-80
• 参考文献80-83
• 致谢83-84
• 攻读硕士学位期间参研项目及学术成果84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 钱兴坤;姜学峰;;2015年国内外油气行业发展概述及2016年展望[J];国际石油经济;2016年01期

2 刘立新;苏锋;肖仕红;陈斌;梁政;范玉杨;张汝彬;;基于电液复合控制系统功能的浅水测试技术研究[J];中国测试;2015年12期

3 姜瑛;刘立新;肖仕红;范玉杨;姚润;罗迪;;浅水测试场测试用液压动力单元模块化设计[J];液压与气动;2015年06期

4 侯广信;安维峥;孙钦;王文祥;洪毅;;水下复合电液控制系统液压控制响应分析[J];石油机械;2015年06期

5 邱盼;段梦兰;郭中云;宋振华;张杰;;水下油气生产系统集成测试技术研究[J];石油矿场机械;2015年05期

6 苏锋;刘立新;肖仕红;陈斌;张磊;;水下生产装备控制系统的浅水池测试系统研究[J];石油机械;2015年05期

7 张宪阵;王晓敏;张凡;肖易萍;白勇;;水下生产系统液压动力单元液压系统原理研究[J];液压与气动;2014年10期

8 赵宏林;王鑫;肖玄;王珏;郭龙川;段梦兰;;基于SimulationX的深水闸阀执行机构动态仿真研究[J];海洋工程装备与技术;2014年03期

9 潘灵永;高文金;刘广春;周向东;车强;;水下闸阀在水下生产系统中的应用研究[J];石油机械;2014年07期

10 陈斌;苏锋;周凯;刘冬冬;刘华建;;水下生产系统测试技术研究[J];海洋工程装备与技术;2014年02期

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 闫伟;我国海洋油气企业的国际竞争优势及合作模式选择研究[D];中国海洋大学;2014年

2 王俊明;测试用水下采油树控制模块研制[D];哈尔滨工程大学;2013年

3 李华凤;近海油田水下生产设施液压控制系统设计及仿真研究[D];浙江大学;2010年

，

本文编号：1135881