升沉補(bǔ)償實(shí)驗(yàn)臺(tái)虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)節(jié)能研究.pdf

1、深海石油開(kāi)發(fā)一般采用半潛式海洋平臺(tái)或浮式鉆井船等浮式鉆井裝置進(jìn)行鉆井作業(yè)。由于海浪的作用,鉆井平臺(tái)會(huì)產(chǎn)生升沉運(yùn)動(dòng),并帶動(dòng)鉆柱一起運(yùn)動(dòng),從而導(dǎo)致鉆壓不穩(wěn)定,縮短鉆頭的使用壽命,甚至被迫停工,增加鉆井的成本。為了更好地研究升沉補(bǔ)償系統(tǒng)并進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)能方面的研究,有必要開(kāi)展升沉補(bǔ)償系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究工作。為了更好地對(duì)已經(jīng)建立的鉆柱升沉補(bǔ)償試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行研究,將試驗(yàn)臺(tái)的三維模型導(dǎo)入系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析軟件ADAMS中,經(jīng)過(guò)對(duì)固定構(gòu)件合理的合并、對(duì)仿真中無(wú)用構(gòu)件

2、的刪除,并添加合適的運(yùn)動(dòng)副之后,建立了鉆柱升沉補(bǔ)償試驗(yàn)臺(tái)的虛擬樣機(jī)模型。
　　 本文結(jié)合半主動(dòng)補(bǔ)償閥控控制的原理,在ADAMS中建立了液壓系統(tǒng)圖,并且根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)參數(shù)確定了其中的參數(shù);根據(jù)試驗(yàn)過(guò)程中試驗(yàn)臺(tái)的控制參數(shù),確定了各個(gè)液壓元件的參數(shù),經(jīng)過(guò)仿真,對(duì)比仿真結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果,確定了試驗(yàn)臺(tái)虛擬樣機(jī)模型的正確性,并且在這一前提下,針對(duì)影響被動(dòng)補(bǔ)償效果的因素,如補(bǔ)償缸蓄能器的體積、氣囊壓力,負(fù)載缸蓄能器的體積、氣囊壓力等進(jìn)行了被動(dòng)

3、補(bǔ)償?shù)姆抡?確定了其對(duì)被動(dòng)補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償效果和補(bǔ)償效率的影響;在半主動(dòng)補(bǔ)償中,確定了各個(gè)參數(shù)如補(bǔ)償缸蓄能器的體積、氣囊壓力,負(fù)載缸蓄能器的體積、氣囊壓力,定量泵的流量,液壓閥控制函數(shù)中比例系數(shù)等對(duì)補(bǔ)償效果和補(bǔ)償效率的影響;并且確定了以上各個(gè)參數(shù)發(fā)生變化對(duì)系統(tǒng)能耗的影響,為試驗(yàn)臺(tái)控制參數(shù)的選取提供了參考;在模型中,通過(guò)仿真模擬進(jìn)行了實(shí)際試驗(yàn)臺(tái)無(wú)法進(jìn)行的試驗(yàn),比如鉆桿脫斷的工況、負(fù)載缸蓄能器故障工況等,通過(guò)量化的表達(dá)確定了在相關(guān)工況下給試驗(yàn)臺(tái)帶