海上石油平台的自动控制

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海洋石油981
海洋石油981在拖航
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海洋石油981
水下防喷气隔水管仿佛一枚火箭直入深海
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海洋石油981
司钻在操作钻机
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作业场面 24/50
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动力定位系统DPS
DPS不借助锚泊系统的作用，而不使平台随波逐流； 动力定位系统(DPS)是当环境条 件发生变化时，由集控手 操或自动响应系统，通过水动力系统的控制使船舶的位置和 航向保持在环境条件限定范围内； 钻井平台需要最高等级的DPS3
由重庆科技学院雷宗明教授科研团队承担的国家 “863” 重大项目“南海深水表层钻井关键技术及装备 研究”研制的“深水表层钻井泥浆密度动态调节装置” 配置在“海洋石油981”平台
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控制器 控制器
驱动和电机1# 1 驱动和电机2# 2
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主从协调方式(串联)
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自升式钻井平台的水平控制
由于风浪等干扰因素可能会造成平台的倾斜，如果继 续工作就会造成平台的翻车；
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自升式钻井平台的水平仪检测
两个水平仪检测X和Y方向的
水平倾角1，2 ；
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光电编码器
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光电编码器
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自升式钻井平台的控制网络
石油钻井平台升降系统的结构比较复杂，测控点数量大，采用分布式控 制系统（DCS）将各种控制系统联系起来； 数据存储和历史数据浏览功能 打印功能
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自升式平台的缺点与海上石油平台分类
“降、拔、拖、压、升”
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升降机构
升降机构是自升式平台性能优劣的重要标志
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升降机构工作过程
升降速度：0.45m/min
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自升式钻井平台电机的检测与控制
升降电机
➢ 典型的自升式平 台有3条桩腿，每 个桩腿包括3根齿 条，每根齿条由6 个电机通过齿轮 箱提供动力，一 个平台总共需要 54个升降电机和 齿轮箱。
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我国航母级钻井平台“海洋石油 981”
我国首次自行设计、建造的第六代3000米深水半潜式钻井 平台，代表了当今世界海洋石油钻井平台技术的最高水平， 最大作业水深3000米，最大钻井深度达12000米 ； 平台自重超过3万吨；从船底到井架顶高度为137米，相当 于45层楼高； 平台稳性和强度按照南海恶劣海况设计，能抵御南海200年 一遇的波浪载荷；大马力推进器及DP3动力定位系统；
1，2
平台平面
水平面
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自升式钻井平台的水平控制
根据位移偏差求速度偏差，将速度偏差加到各自桩腿 的速度给定上，实现桩腿水平控制。
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自升式钻井平台的高度控制
操作者需要知道每条桩腿的上升、下降高度； 每个桩腿上面安装有一个编码器，齿片转动时，会给它一个脉 冲信号；
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第X讲：海上风景线中的自动化
主讲人： 刘 显 荣
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海上石油平台简介
蓝色的海洋上蕴含了丰富的油气资源 我国是一个海洋大国 复杂恶劣的海洋环境需要一个稳固的平台 海上石油平台-蓝色国土的耕耘者
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自升式钻井平台
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自升式钻井平台作业流程
➢ 升降时三条桩腿 分别启动，启动 间隔在2秒~5秒 之间；
➢ 三个桩腿之间， 同一齿轮齿条内 部装置受力均衡 的检测和控制
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自升式钻井平台电机的同步控制
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控制器 控制器
驱动和电机1# 1 驱动和电机2# 2
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主令参考协调方式(并联)
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自升式钻井平台电机的同步控制
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自升式钻井平台电机的检测与控制
升降电机工况检测
➢ 要对每台电机的运行状态进行监测和控制，当某台电 机出现故障时要及时报警或者所有电机安全停车；
➢ 电机功率、载荷、频率、电压、电流、温度的检测；
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Baidu Nhomakorabea
自升式钻井平台电机的检测与控制
升降电机的控制
固定式 海洋钻井平台移动式浮底动撑式式平平台台自.张半浮坐...升力潜式底...式.腿式钻式....平.式平井平...台平台船台.....台..
此图中，从左到右依次是导管架平台，自升式平台，半潜式平台，钻井船，张力腿平台
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动力定位系统DPS
船舶获得 定位信号
甄别 处理
比较 输出
船位信号 输入比较器
推力分配到 推进装置
动力定位系统自动控制原理
补偿 外力
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动力定位系统DPS
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动力定位系统DPS
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“海洋石油981”与我们