当前位置:主页 > 科技论文 > 石油论文 >

海洋浮式钻井液压绞车升沉补偿系统设计

发布时间:2018-10-13 15:26
【摘要】:为了降低海洋钻井电动绞车补偿系统的能耗、实现升沉补偿运动与自动送钻运动的解耦控制,开展了补偿绞车的节能方法及控制策略研究。针对系统大惯性、大负载的特点,提出一种基于混合动力与液压能量回收的新型液压绞车补偿系统,通过被动液压马达承担钻柱的部分静载荷,通过液压二次调节元件克服运动过程中的其余载荷,同时利用液压蓄能器实现对系统位能与动能的周期性回收与再利用。提出一种基于升沉-送钻双位移闭环控制的软件解耦控制策略;设计了液压绞车补偿系统的串级控制结构;建立了补偿系统的仿真模型并研制了一套补偿绞车原理样机。仿真与实验结果表明,液压绞车补偿系统的解耦控制效果良好,相对于电动绞车补偿系统的节能效果明显。
[Abstract]:In order to reduce the energy consumption of marine drilling electric winch compensation system and realize decoupling control between heave compensation motion and automatic drilling movement, the energy saving method and control strategy of compensation winch are studied. In view of the characteristics of large inertia and large load, a new hydraulic winch compensation system based on hybrid power and hydraulic energy recovery is proposed, which takes part of static load of drill string through passive hydraulic motor. The hydraulic secondary regulating element is used to overcome the remaining loads in the course of motion, and the hydraulic accumulator is used to realize the periodic recovery and reuse of the potential energy and kinetic energy of the system. This paper presents a software decoupling control strategy based on hoisting and drilling double displacement closed loop control, designs the cascade control structure of the hydraulic winch compensation system, establishes the simulation model of the compensation system and develops a set of principle prototype of the compensation winch. The simulation and experimental results show that the decoupling control effect of the hydraulic winch compensation system is good, and the energy saving effect is obvious compared with the electric winch compensation system.
【作者单位】: 中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心;宝鸡石油机械有限责任公司研究院;中国石化石油工程地球物理有限公司华北分公司;
【基金】:工业和信息化部海洋工程装备科研项目(联装[2014]504号) 中国博士后科学基金项目(2016M592269) 山东省自然科学基金(ZR2015EL049) 青岛市博士后项目(2015253)资助
【分类号】:TE951

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 白鹿;张彦廷;张作龙;刘振东;武光斌;;钻柱液压升沉补偿系统参数计算及比较分析[J];石油矿场机械;2009年03期

2 陈祖波;吕岩;李志刚;高杭;;浮式钻井钻柱升沉补偿概述[J];石油矿场机械;2011年10期

3 张萌;胡小东;李波;;半主动式钻柱升沉补偿系统补偿机理分析[J];石油机械;2012年05期

4 徐宝富;羊衍贵;谌志新;王云杰;;基盘升沉补偿系统的设计和分析[J];中国工程机械学报;2012年03期

5 黄鲁蒙;张彦廷;张磊;刘美英;;半主动式钻井绞车升沉补偿系统[J];石油勘探与开发;2013年05期

6 元峻星;;第二讲 升沉补偿——浮船钻井的必需设备[J];中国海洋平台;1992年02期

7 任克忍;沈大春;王定亚;肖锐;李鹏;南树歧;;海洋钻井升沉补偿系统技术分析[J];石油机械;2009年09期

8 张彦廷;渠迎锋;刘振东;马江涛;;天车升沉补偿系统摇摆装置的设计[J];浙江大学学报(工学版);2012年12期

9 姜浩;刘衍聪;张彦廷;刘振东;;钻柱升沉补偿试验台控制系统设计[J];石油机械;2011年10期

10 曾宪来;李仲兰;刘文刚;户亚东;邢振振;杨松山;;海洋石油钻井自动升沉补偿模拟装置设计及实验研究[J];黑龙江科技信息;2014年09期

相关会议论文 前2条

1 任克忍;沈大春;王定亚;肖锐;李鹏;南树歧;;海洋钻井升沉补偿系统技术分析[A];2009年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2009年

2 姜浩;刘衍聪;张彦廷;刘振东;;钻柱升沉补偿试验台控制系统设计[A];2011年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2011年

相关博士学位论文 前1条

1 姜浩;海洋浮式钻井平台钻柱升沉补偿系统研究[D];中国石油大学(华东);2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 贾俊梁;3000米深水勘察船钻机系统研究[D];西安石油大学;2015年

2 陈武雄;复合缸游车大钩升沉补偿试验台电控系统的设计及实验研究[D];中国石油大学(华东);2014年

3 白鹿;钻柱液压升沉补偿系统设计研究[D];中国石油大学;2009年

4 武光斌;复合缸式钻井升沉补偿系统的设计研究[D];中国石油大学;2010年

5 刘彦武;钻柱升沉补偿系统设计与动力响应分析[D];中国石油大学;2010年

6 胡小东;浮式海洋钻井钻柱升沉补偿系统的设计[D];中国地质大学;2013年

7 张文凯;升沉补偿实验台虚拟样机设计及系统节能研究[D];中国石油大学;2011年

8 刘美英;半主动式液压绞车升沉补偿系统设计[D];中国石油大学(华东);2013年

9 葛友明;超深钻井作业绞车型升沉补偿系统的设计和仿真[D];广东工业大学;2015年

10 李仲兰;半潜式海洋钻井平台恒钻压控制系统研究[D];东北石油大学;2014年



本文编号:2269113

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/2269113.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户1a697***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com