本文選題：鉆機(jī)系統(tǒng) + 布局研究　； 參考：《中國(guó)石油大學(xué)(華東)》2015年碩士論文

【摘要】：深水半潛式鉆井平臺(tái)是開(kāi)發(fā)深海油氣田的重要裝備,鉆機(jī)系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)是深水半潛式鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)的重要組成部分,對(duì)平臺(tái)性能有直接影響。本文在詳細(xì)研究深水鉆機(jī)系統(tǒng)組成及工作流程的基礎(chǔ)上,針對(duì)鉆機(jī)系統(tǒng)布局多依靠設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)、效率低、工作量繁雜等問(wèn)題,利用智能算法對(duì)鉆機(jī)系統(tǒng)布局優(yōu)化進(jìn)行研究。分析深水單井架和雙井架鉆機(jī)系統(tǒng)布局的特點(diǎn)以及鉆機(jī)工作流程,對(duì)鉆機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分,將模塊簡(jiǎn)化為質(zhì)量均勻的二維矩形待布物。以占用甲板周長(zhǎng)小、質(zhì)心和形心偏距小、管材運(yùn)移距離短作為布局評(píng)價(jià)目標(biāo),并給出布局設(shè)備之間不干涉等約束條件,基于管材運(yùn)輸和干涉等,進(jìn)一步完善數(shù)學(xué)模型。針對(duì)多目標(biāo)、多約束的鉆機(jī)系統(tǒng)布局,給出單目標(biāo)和多目標(biāo)粒子群兩種求解方案。針對(duì)基本粒子群算法的缺點(diǎn),通過(guò)干涉約束處理、慣性權(quán)重改進(jìn)、引入選擇及雜交算子的單目標(biāo)改進(jìn)方式,分別設(shè)計(jì)不同的粒子群算法,進(jìn)行仿真布局實(shí)驗(yàn),運(yùn)算結(jié)果表明基于雜交的動(dòng)態(tài)慣性權(quán)重粒子群算法求解性能更優(yōu)。對(duì)于基于支配和非劣解集的多目標(biāo)粒子群算法,在非劣解集維護(hù)中引入擁擠距離進(jìn)行修剪,給出基于支配和約束的個(gè)體最優(yōu)粒子選取方式,為使得多目標(biāo)求解更具有實(shí)用性及效率,在多目標(biāo)種群初始化時(shí),可引入單目標(biāo)粒子群,將運(yùn)行一定代數(shù)的種群賦值給多目標(biāo)粒子群。以改進(jìn)的粒子群算法為內(nèi)核,編制鉆機(jī)系統(tǒng)布局軟件,建立設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)和CAD庫(kù),實(shí)現(xiàn)鉆機(jī)系統(tǒng)匹配計(jì)算、模塊內(nèi)選型、布局求解、生成設(shè)備清單等功能。利用布局軟件進(jìn)行目標(biāo)鉆機(jī)系統(tǒng)的實(shí)例布局設(shè)計(jì),得出目標(biāo)鉆機(jī)各模塊參數(shù),進(jìn)行布局求解,確定上甲板鉆機(jī)系統(tǒng)布局方案。
[Abstract]:Deep-water semi-submersible drilling platform is an important equipment for the development of deep-sea oil and gas fields. The layout design of drilling rig system is an important part of the design of deep-water semi-submersible drilling platform, which has a direct impact on the performance of the platform. Based on the detailed study of the system composition and work flow of deepwater drilling rig, this paper studies the layout optimization of drilling rig system by intelligent algorithm, aiming at the problems that the layout of drilling rig depends on the experience of the designer, the efficiency is low, the workload is complicated and so on. This paper analyzes the characteristics of the system layout of deep water single Derrick and double Derrick drilling rig and the working flow of drilling rig, divides the drilling rig system into modules, and simplifies the modules to two-dimensional rectangular objects with uniform quality. Taking the small circumference of deck, the small deviation of centroid and centroid, and the short distance of pipe moving as the objective of layout evaluation, the constraint conditions such as non-interference between layout equipments are given, and the mathematical model is further improved based on pipe transportation and interference. Aiming at the layout of drilling rig with multi-objective and multi-constraint, two solutions of single-objective and multi-objective particle swarm optimization are presented. Aiming at the shortcomings of the basic particle swarm optimization algorithm, different particle swarm optimization algorithms are designed through interference constraint processing, inertia weight improvement, single objective improvement of selection and hybrid operators, and simulation layout experiments are carried out. The results show that the hybrid based dynamic inertial weight particle swarm optimization algorithm has better performance. For the multi-objective particle swarm optimization algorithm based on dominating and non-inferior solution sets, the crowding distance is introduced to prune the non-inferior solution set maintenance, and the individual optimal particle selection method based on domination and constraint is given. In order to make the multi-objective solution more practical and efficient, a single-objective particle swarm can be introduced when the multi-objective population is initialized, and the population running a certain algebra can be assigned to the multi-objective particle swarm. With the improved particle swarm optimization algorithm as the kernel, the drilling rig system layout software is compiled, and the equipment database and CAD library are established. The functions of drilling rig system matching calculation, module selection, layout solution and equipment list generation are realized. By using the layout software to design the example layout of the target drilling rig system, the parameters of each module of the target rig are obtained, the layout solution is carried out, and the layout scheme of the upper deck drilling rig system is determined.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE951

【參考文獻(xiàn)】

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2 劉海霞;;深海半潛式鉆井平臺(tái)的重量控制探述[J];中國(guó)海洋平臺(tái);2011年06期

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10 雷德明;吳智銘;;Pareto檔案多目標(biāo)粒子群優(yōu)化[J];模式識(shí)別與人工智能;2006年04期

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6 劉旭旺;全局優(yōu)化理論幾種算法的改進(jìn)與研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年

7 楊軼普;半潛式平臺(tái)鉆井系統(tǒng)布置技術(shù)研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2009年

8 劉廣斗;雙井架結(jié)構(gòu)分析計(jì)算[D];中國(guó)石油大學(xué);2009年

9 魯桂榮;半潛式平臺(tái)鉆井系統(tǒng)布置關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)石油大學(xué);2008年

10 馮建華;基于微粒群算法的油品調(diào)合優(yōu)化研究[D];浙江大學(xué);2007年

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本文編號(hào)：1939220