本文關(guān)鍵詞：自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《東北石油大學(xué)》 2011年

自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)研究

李宏  

【摘要】：自升式海洋石油鉆井平臺(tái)是一種工作穩(wěn)定性良好、發(fā)展前景十分廣闊的海洋油氣開發(fā)設(shè)備。自升式海洋石油鉆井平臺(tái)裝備具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、受控節(jié)點(diǎn)多、系統(tǒng)可靠性要求高等特點(diǎn),平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的性能直接影響著平臺(tái)作業(yè)的穩(wěn)定性、安全性與可靠性。研究自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)平臺(tái)在復(fù)雜氣候環(huán)境下長時(shí)間正常作業(yè)的關(guān)鍵,也是我國實(shí)現(xiàn)該類海洋石油鉆井設(shè)備國產(chǎn)化的重要基礎(chǔ)。 本文以自升式海洋石油鉆井平臺(tái)為研究對象,研究與平臺(tái)監(jiān)控相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)問題,探討其實(shí)現(xiàn)方法,采用仿真研究與試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜏y試相結(jié)合的方法驗(yàn)證論文研究成果的可行性。論文的主要研究工作如下： (1)針對自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控的研究現(xiàn)狀,基于我國近海油氣資源的開采現(xiàn)狀與國內(nèi)的能源需求,提出平臺(tái)監(jiān)控的關(guān)鍵技術(shù)研究問題： (2)針對自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控,本文在分析平臺(tái)的結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)上,匯總整理了平臺(tái)裝備的各監(jiān)控參數(shù),并完成了平臺(tái)監(jiān)控的需求分析,包括平臺(tái)監(jiān)控功能、平臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸和平臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集成管理三個(gè)方面： (3)研究了自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控的主要方法,涉及平臺(tái)設(shè)備的故障診斷、平臺(tái)裝備的控制方式和平臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的管理三個(gè)方面。提出了基于PLC的平臺(tái)設(shè)備故障診斷方法；研究了平臺(tái)裝備控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方式,提出了符合人機(jī)工程學(xué)原理的控制柜外觀設(shè)計(jì)方案,以升降系統(tǒng)為控制對象,完成了觸摸屏監(jiān)控界面的設(shè)計(jì)；基于Fameview軟件平臺(tái),研究了平臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的集成管理模式和實(shí)現(xiàn)方法。 (4)針對自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控特點(diǎn),對數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議進(jìn)行了研究,首先探討了自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸方式,然后,分別針對平臺(tái)現(xiàn)場控制層采用的PROFIBUS-DP協(xié)議和管理決策層采用的以太網(wǎng)IEEE 802.3協(xié)議的性能進(jìn)行了分析,并以此為基礎(chǔ),研究了自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化方法。 (5)研究了自升式海洋石油鉆井平臺(tái)的信息集成方法,主要面向平臺(tái)現(xiàn)場控制層。首先分析了平臺(tái)信息的集成模式,然后針對采用不同總線協(xié)議的平臺(tái)設(shè)備信息的集成,提出了協(xié)議轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)思路與實(shí)現(xiàn)方法,分別設(shè)計(jì)了PROFIBUS-DP至以太網(wǎng)、CAN總線至PROFIBUS-DP和HART總線至PROFIBUS-DP的協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān),從而實(shí)現(xiàn)異類平臺(tái)設(shè)備信息的集成；在此基礎(chǔ)上,提出了以PROFIBUS-DP協(xié)議和以太網(wǎng)IEEE 802.3協(xié)議為主的自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案。 (6)依據(jù)自升式海洋石油鉆井平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的研究成果,分別針對平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的通信和平臺(tái)升降系統(tǒng)的控制建立了試驗(yàn)?zāi)Ｐ?通過試驗(yàn)測試與仿真分析,表明所提出的平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)信息集成方案滿足平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的通信需求,且能夠較好地滿足平臺(tái)裝備的作業(yè)控制要求。 論文綜合運(yùn)用仿真研究與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法展開相關(guān)研究工作,所提出的自升式海洋石油鉆井平臺(tái)監(jiān)控關(guān)鍵技術(shù)能夠較好地適應(yīng)近海油氣開采作業(yè)的特殊性和我國近海油氣資源開發(fā)的需求,為指導(dǎo)工程實(shí)踐提供了重要依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TE52
【目錄】：

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