深水钻井补偿绞车的节能机理及解耦控制方案研究

作     者：张彦廷 黄鲁蒙 陈国明 任克忍 殷晓康 张伟 ZHANG Yanting;HUANG Lumeng;CHEN Guoming;REN Keren;YIN Xiaokang;ZHANG Wei

作者机构：中国石油大学海洋油气装备与安全技术研究中心山东青岛266580 国家油气钻井装备工程技术研究中心陕西宝鸡721002 石油工程地球物理华北分公司河南郑州457000 

基　　金：工业和信息化部海洋工程装备项目(联装504号) 中国博士后科学基金项目(2016M592269) 青岛市博士后项目(2015253) 中国石油大学引进人才(博士)基金项目(YJ201601048) 

出 版 物：《中国石油大学学报（自然科学版）》 (Journal of China University of Petroleum(Edition of Natural Science))

年 卷 期：2017年第41卷第4期

页      码：124-131页

摘      要：为解决深水钻井电动补偿绞车能耗过高、钢丝绳磨损严重及运动耦合的技术问题,针对不同钻井作业过程,分析电动补偿绞车的节能潜力,提出一套基于能量回收的新型液压驱动方案,可以对不同钻井作业过程中的负载重力势能及绞车回转系统的惯性动能进行回收与再利用;分析电动补偿绞车的运动耦合机理,进而提出多套软硬件解耦控制方案,可以实现升沉补偿运动与自动送钻运动的解耦控制。设计绞车补偿系统的关键结构参数,研制一套原理样机及其试验系统,并针对不同海况与工况进行仿真与试验研究。结果表明:新型液压驱动方案相对于电驱动方案具有明显的节能效果;绞车的大滚筒结构提高了钢丝绳的使用寿命;基于差动行星传动与基于双绞车驱动的两种硬件解耦方案控制效果良好,满足海洋浮式钻井的性能要求。

主 题 词：深水钻井 绞车 升沉补偿 送钻 能量回收 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 0820[工学-航空航天类] 0817[工学-轻工类] 0818[工学-交通运输类] 0807[工学-电子信息类] 0815[工学-矿业类] 0827[工学-食品科学与工程类] 0813[工学-化工与制药类] 0802[工学-机械学] 0703[理学-化学类] 082003[082003] 0814[工学-地质类] 0811[工学-水利类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1673-5005.2017.04.016

馆 藏 号：203254272...