升沉補償實驗臺虛擬樣機設計及系統(tǒng)節(jié)能研究.pdf

1、深海石油開發(fā)一般采用半潛式海洋平臺或浮式鉆井船等浮式鉆井裝置進行鉆井作業(yè)。由于海浪的作用,鉆井平臺會產生升沉運動,并帶動鉆柱一起運動,從而導致鉆壓不穩(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償系統(tǒng)并進行系統(tǒng)節(jié)能方面的研究,有必要開展升沉補償系統(tǒng)的實驗研究工作。為了更好地對已經建立的鉆柱升沉補償試驗臺進行研究,將試驗臺的三維模型導入系統(tǒng)動力學分析軟件ADAMS中,經過對固定構件合理的合并、對仿真中無用構件

2、的刪除,并添加合適的運動副之后,建立了鉆柱升沉補償試驗臺的虛擬樣機模型。
　　 本文結合半主動補償閥控控制的原理,在ADAMS中建立了液壓系統(tǒng)圖,并且根據(jù)試驗臺的結構參數(shù)確定了其中的參數(shù);根據(jù)試驗過程中試驗臺的控制參數(shù),確定了各個液壓元件的參數(shù),經過仿真,對比仿真結果與試驗結果,確定了試驗臺虛擬樣機模型的正確性,并且在這一前提下,針對影響被動補償效果的因素,如補償缸蓄能器的體積、氣囊壓力,負載缸蓄能器的體積、氣囊壓力等進行了被動

3、補償?shù)姆抡?確定了其對被動補償?shù)难a償效果和補償效率的影響;在半主動補償中,確定了各個參數(shù)如補償缸蓄能器的體積、氣囊壓力,負載缸蓄能器的體積、氣囊壓力,定量泵的流量,液壓閥控制函數(shù)中比例系數(shù)等對補償效果和補償效率的影響;并且確定了以上各個參數(shù)發(fā)生變化對系統(tǒng)能耗的影響,為試驗臺控制參數(shù)的選取提供了參考;在模型中,通過仿真模擬進行了實際試驗臺無法進行的試驗,比如鉆桿脫斷的工況、負載缸蓄能器故障工況等,通過量化的表達確定了在相關工況下給試驗臺帶