【摘要】：隨著海洋油氣工業(yè)的發(fā)展,石油天然氣的開采逐漸由淺海轉(zhuǎn)向了深海區(qū)域,而海洋鉆井平臺鉆機立根排管裝置是海工作業(yè)的必須裝備。結(jié)合工信部項目“第七代超深水鉆井平臺(船)創(chuàng)新專項”,以立柱式鉆機立根排管裝置為研究對象,在考慮橫搖、橫蕩和垂蕩這三種海浪因素的基礎(chǔ)上對其進行動力學(xué)建模,并且在此基礎(chǔ)上利用ADAMS軟件對伸縮機構(gòu)進行多剛體動力學(xué)仿真和多柔體動力學(xué)仿真,對二者的仿真結(jié)果進行對比分析,研究多柔體動力學(xué)仿真的必要性。在鉆機立根排管裝置多柔體動力學(xué)仿真的基礎(chǔ)上,應(yīng)用正交實驗法分析海浪等多種因素對其運動軌跡精度影響的敏感性,為改善鉆機立根排管工作的準確性提供理論依據(jù)。論文主要完成了以下工作:(1)綜述了國內(nèi)外鉆機立根排管裝置的發(fā)展現(xiàn)狀,介紹了多柔體系統(tǒng)動力學(xué)的研究發(fā)展,并且分析討論了多柔體動力學(xué)在鉆機立根排管系統(tǒng)研究與應(yīng)用中的現(xiàn)狀。(2)對海洋鉆井平臺鉆機立根排管裝置進行了原理介紹。對垂蕩、橫搖和橫蕩這三種海浪因素的運動學(xué)特性進行了分析,并且在此基礎(chǔ)上對鉆機立根排管裝置的重要組成部分—伸縮機構(gòu)進行了基于這三種海浪因素下的方案模型建立。(3)在考慮橫搖、橫蕩和垂蕩這三種海浪因素的基礎(chǔ)上通過多剛體平面運動及動力學(xué)的研究方法對伸縮機構(gòu)進行了多剛體動力學(xué)建模。通過多柔體平面運動及動力學(xué)的研究方法對伸縮機構(gòu)進行了多柔體動力學(xué)建模,得到伸縮機構(gòu)的多剛體動力學(xué)方程和多柔體動力學(xué)方程。(4)應(yīng)用ADAMS軟件對伸縮機構(gòu)進行了基于垂蕩、橫蕩和橫搖這三種海浪因素下的多剛體動力學(xué)仿真和多柔體動力學(xué)仿真,得到機構(gòu)夾持爪在剛體情況下和柔體情況下的位移、速度和加速度曲線。(5)在鉆機立根排管裝置多柔體動力學(xué)仿真的基礎(chǔ)上,通過正交實驗法就垂蕩、橫蕩和橫搖等因素對鉆機立根排管裝置的位移精度、速度和加速度影響的敏感性進行了分析。
【圖文】：

國自主研發(fā)的第六代半潛式海洋鉆井平000 米的最大作業(yè)水深，12000 米的最化的鉆桿立根排放系統(tǒng)[11]。圖 1-1 為應(yīng)用了自動化的鉆機立根排管技術(shù)的界范圍內(nèi)作業(yè)水深、鉆深最大的半潛水深，15240 米的最大鉆井深度[13]。2DB 鉆機管柱自動化處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可備均可以實現(xiàn)在司鉆房的一鍵式操作具有高度自動化和安全性高的特點。

章 鉆機立根排管裝置的整體方案建根排管裝置有多種形式，主要基于排放架為平行型研究[19,20]。本章考慮垂蕩、橫蕩和橫搖等海況，建型。裝置的工作原理置主要由伸縮機構(gòu)、升降機構(gòu)、夾持機構(gòu)、整體旋主要通過對立根進行提升、下放、平移和回轉(zhuǎn)等一之間進行移送[21,22,23]，，三維結(jié)構(gòu)原理圖如圖 2-1 所
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TE951

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本文編號：2611284