深水鉆井隔水管是用于深海、超深海鉆采作業(yè)的至關(guān)重要的海洋設(shè)備。隔水管在作業(yè)時(shí)受到復(fù)雜的海洋載荷的作用,作業(yè)工況較為復(fù)雜,這會(huì)導(dǎo)致隔水管柱發(fā)生彎曲和偏移,進(jìn)而引發(fā)管柱內(nèi)壁與鉆柱摩擦。長(zhǎng)期的摩擦磨損將對(duì)隔水管壁產(chǎn)生切削作用,使其變得薄弱化,十分容易破裂。鉆桿與彎曲的隔水管之間的高強(qiáng)度摩擦不僅損耗了能量,而且降低了工具的使用壽命�；诖�,減輕或消除隔水管柱的彎曲變形則變得十分重要。深水鉆井隔水管垂直系統(tǒng)是一種用來減輕或消除隔水管柱彎曲變形的理論手段,源于李子豐研究員所申請(qǐng)的發(fā)明專利《深水鉆井隔水管垂直裝置》,以及李子豐等后續(xù)申請(qǐng)的發(fā)明專利《防臺(tái)風(fēng)深水鉆井隔水管自動(dòng)垂直調(diào)節(jié)裝置》,該系統(tǒng)還未正式應(yīng)用于實(shí)際工況。其主要設(shè)計(jì)原理為使用機(jī)械的方式將彎曲變形的隔水管柱拉直,并使其保持垂直狀態(tài)。該垂直裝置主要包括隔水管柱垂直度檢測(cè)裝置、卷揚(yáng)機(jī)系統(tǒng)、控制臺(tái)、拉繩及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)等部分。本文的主要研究?jī)?nèi)容為在上述發(fā)明專利所設(shè)計(jì)裝置的基礎(chǔ)上,并結(jié)合前人所做的工作,對(duì)該裝置進(jìn)行了一定的優(yōu)化,建立了適用于實(shí)驗(yàn)室條件下的模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),并針對(duì)所建立的實(shí)驗(yàn)裝置,設(shè)計(jì)了一套基于STC89C52單片機(jī)的機(jī)電式測(cè)量與控制模塊。在... 

【文章來源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及背景
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究目標(biāo)和內(nèi)容
        1.3.1 本文研究目標(biāo)
        1.3.2 本文研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 本文特色
        1.3.4 本文技術(shù)路線
第2章 隔水管垂直系統(tǒng)作業(yè)原理及實(shí)驗(yàn)裝置
    2.1 隔水管的實(shí)際作業(yè)工況
    2.2 隔水管垂直系統(tǒng)作業(yè)原理
    2.3 隔水管垂直系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)裝置
    2.4 本章小結(jié)
第3章 隔水管垂直系統(tǒng)測(cè)量與控制模塊總體方案設(shè)計(jì)
    3.1 測(cè)量與控制模塊設(shè)計(jì)要求
    3.2 測(cè)量與控制模塊設(shè)計(jì)方案
        3.2.1 控制部分
        3.2.2 傳感檢測(cè)部分
        3.2.3 執(zhí)行部分
        3.2.4 顯示部分
    3.3 測(cè)量與控制模塊控制方式
    3.4 本章小結(jié)
第4章 隔水管垂直系統(tǒng)測(cè)量與控制模塊硬件設(shè)計(jì)
    4.1 測(cè)量與控制模塊硬件開發(fā)工具
    4.2 測(cè)量與控制模塊關(guān)鍵元器件選型
        4.2.1 單片機(jī)選擇
        4.2.2 傾角傳感器選擇
        4.2.3 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器選擇
        4.2.4 顯示元件選擇
    4.3 測(cè)量與控制模塊硬件電路設(shè)計(jì)
        4.3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.2 傾角數(shù)據(jù)采集電路
        4.3.3 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路
        4.3.4 液晶LCD1602 顯示電路
        4.3.5 整體硬件原理圖
    4.4 本章小結(jié)
第5章 隔水管垂直系統(tǒng)測(cè)量與控制模塊軟件設(shè)計(jì)
    5.1 測(cè)量與控制模塊軟件開發(fā)工具
    5.2 測(cè)量與控制模塊軟件設(shè)計(jì)流程
        5.2.1 系統(tǒng)定義
        5.2.2 程序設(shè)計(jì)
    5.3 本章小結(jié)
第6章 隔水管垂直系統(tǒng)測(cè)量與控制模塊模擬實(shí)驗(yàn)
    6.1 測(cè)量與控制模塊設(shè)備調(diào)試部分
        6.1.1 模擬隔水管柱調(diào)試選取
        6.1.2 傳感器與電機(jī)測(cè)試
        6.1.3 傳感器與拉繩布置
    6.2 測(cè)量與控制模塊實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        6.2.2 隔水管拉直實(shí)驗(yàn)
        6.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    6.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]隔水管脈動(dòng)沖擊疲勞損傷磁記憶檢測(cè)試驗(yàn)研究[J]. 倪金祿,樊建春,周威,劉祥元,劉書杰,張紅生.  中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2018(11)
[2]并聯(lián)布置立管渦激振動(dòng)抑制裝置試驗(yàn)研究[J]. 婁敏,梅燦喜,董文乙.  船舶工程. 2018(01)
[3]海洋石油水下裝備現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 陳軍強(qiáng),覃健苡.  化工設(shè)計(jì)通訊. 2017(08)
[4]深海立管系統(tǒng)參數(shù)激勵(lì)試驗(yàn)?zāi)M裝置設(shè)計(jì)[J]. 趙野,王海燕.  船舶工程. 2017(08)
[5]深水鉆井隔水管疲勞監(jiān)測(cè)方法分析[J]. 李清培,蘇堪華,韓垚堃,羅惠蘭,趙子元,李楠.  石油機(jī)械. 2017(07)
[6]淺析我國海洋石油鉆井技術(shù)及裝備發(fā)展研究[J]. 唐攀.  石化技術(shù). 2016(05)
[7]海洋能源勘探開發(fā)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 周守為,李清平,朱海山,張厚和,付強(qiáng),張理.  中國工程科學(xué). 2016(02)
[8]Laboratory Measurements of Vortex- and Wake-Induced Vibrations of A Tandem Arrangement of Two Flexible Risers[J]. 劉懷增,王飛,蔣國盛,郭海燕,李效民.  China Ocean Engineering. 2016(01)
[9]基于模糊PID的海洋立管疲勞試驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 馮鑫,何新霞.  計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2016(01)
[10]海洋鉆井單立管系統(tǒng)流場(chǎng)仿真分析研究[J]. 徐濤,劉清友,陶雷.  計(jì)算機(jī)仿真. 2015(06)

碩士論文
[1]深水鉆井隔水管垂直系統(tǒng)拉繩受力分析及布置方案的研究[D]. 黃海河.燕山大學(xué) 2018
[2]深水鉆井隔水管垂直系統(tǒng)原理與實(shí)驗(yàn)裝置研究[D]. 馬建偉.燕山大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3430103