海上石油平台的自动控制
自动控制系统在石油化工中的应用
自动控制系统在石油化工中的应用自动控制系统是当今石油化工行业中不可或缺的一部分，它在提高生产效率、保障生产安全、降低能耗等方面发挥着重要的作用。
本文将介绍自动控制系统在石油化工中的应用，并分析其优势和发展前景。
一、自动控制系统的基本原理自动控制系统是通过对物理过程或系统进行监测、测量、比较以及调整来实现的。
它由传感器、执行器、控制器和人机界面等组成，通过采集实时数据并根据设定的条件进行运算和控制，从而实现对生产过程的自动调节和控制。
二、自动控制系统在石油化工中的应用1. 生产流程控制通过自动控制系统，可以对石油化工生产过程中的各个环节进行实时监测和调节。
例如，在炼油厂的蒸馏塔中，可以通过自动控制系统对温度、压力、液位等参数进行实时监测，并根据设定的条件对塔内的操作进行调整，确保产品质量的稳定。
2. 安全监测与控制石油化工行业中存在着许多危险性较高的工艺过程，如炼油装置中的催化裂化等。
通过自动控制系统，可以对这些危险性过程进行实时监测，并在出现异常情况时采取及时的控制措施，以保障生产安全。
3. 能耗管理与优化自动控制系统还可以通过对能源消耗进行监测和分析，实现能耗管理与优化。
通过对石油化工生产过程的细致调节，可以降低能源的浪费和损耗，提高能源利用率，从而达到节能减排的目标。
4. 故障诊断与预警自动控制系统可以通过对设备运行状态、振动、噪声等参数的监测，及时发现设备故障和异常情况，并给出预警信号。
这可以为工程师提供参考，避免设备故障给生产带来严重影响，同时也可以减少维修成本和停工时间。
三、自动控制系统的优势1. 提高生产效率：自动控制系统可以实现生产过程的连续化、自动化，减少人工干预，提高生产效率。
2. 降低人为失误：自动控制系统的运行依赖于数据和算法，减少了人为操作引起的失误，提高了生产质量和安全性。
3. 节约能源：通过自动控制系统对能源的监测和调控，可以实现能耗的合理管理和优化，达到节能减排的目标。
PLC在船舶和海洋工程中的应用
PLC在船舶和海洋工程中的应用随着科技的不断发展，工业自动化成为现代工程领域中的重要组成部分。
可编程逻辑控制器（PLC）作为自动化控制系统的核心设备之一，在船舶和海洋工程领域中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍PLC在船舶和海洋工程中的应用领域和优势。
一、船舶工程中的PLC应用在船舶工程领域中，PLC具有重要的控制功能，可以实现对船舶各个系统的自动化控制。
首先，PLC可以应用于船舶的动力系统控制。
例如，利用PLC对发动机的启停、转速和负荷进行精确控制，可以提高船舶的燃油利用率和运行效率。
其次，PLC还可以应用于船舶的能源管理系统，通过监测和控制船舶的发电机组、蓄电池和电力传输设备，实现对能源的有效分配和利用。
此外，PLC还可以应用于船舶的舱室监测与控制、安全系统控制以及导航与通信系统控制等方面，提升船舶的安全性和操作效率。
二、海洋工程中的PLC应用在海洋工程领域中，PLC的应用范围也非常广泛。
首先，PLC在海洋石油工程中发挥了重要作用。
例如，通过对海上钻井平台的控制系统进行自动化改造，利用PLC实现对钻井设备、泵站和压力控制系统的精确控制，提高了钻井作业效率并确保了作业安全。
其次，PLC还可以应用于海洋能源开发中。
例如，利用PLC对海上风力发电装置的风向、桨叶角度和输电系统进行控制，实现对风力资源的高效利用。
另外，PLC还可以应用于海上救援系统、环境监测系统以及海洋科研设备的控制与管理等方面。
三、PLC在船舶和海洋工程中的优势PLC在船舶和海洋工程中的应用具有以下几个优势。
首先，由于PLC具有高度的可编程性和灵活性，可以根据实际需求对控制逻辑进行调整和改变，提高了系统的适应性和应变能力。
其次，PLC具备强大的数据处理和通信功能，可以通过网络与其他设备进行联网通信，实现远程监测和远程控制。
这在船舶和海洋工程中尤为重要，可以减少人力投入，降低操作风险。
另外，PLC还具有高可靠性和抗干扰能力，适应恶劣的海洋环境和船舶工作状态的需求。
海上升压站专用设备的智能化控制与自动化技术
海上升压站专用设备的智能化控制与自动化技术引言：海上石油开采是当前全球能源开发的主要领域之一，而海上升压站作为石油开采的关键设备之一，在高压力和复杂环境下工作。
为了提高升压站的运行效率、安全性和可靠性，智能化控制与自动化技术被广泛应用于海上升压站。
一、智能化控制技术在海上升压站中的应用智能化控制技术通过数据传感器、网络通信设备以及控制系统的集成，实现对海上升压站的实时监测和远程控制。
智能化控制技术的应用使得海上升压站能够实现智能化管理和故障诊断，提高设备的运行效率和安全性。
1. 数据传感器的应用：海上升压站涉及到各种关键设备的运行状态监测，如压力、温度、流量等参数的测量。
智能化控制技术通过安装数据传感器来对这些参数进行实时采集和监测，提供准确的设备状态信息，实现对设备故障的预警。
2. 远程控制系统的应用：海上升压站通常位于离岸远离陆地的位置，为了实现对设备的远程监控和控制，智能化控制技术通过网络通信设备和远程控制系统的应用，实现远程操控，降低了人工维护的难度和风险。
3. 智能化管理系统的应用：海上升压站的设备较为复杂，涉及到多个部位的监测和控制。
智能化管理系统的应用可以集成各个部位的数据信息，进行整体的监控和管理，提高设备的整体效能，降低维护成本。
二、自动化技术在海上升压站中的应用自动化技术具有高效、可靠的特点，可以优化海上升压站的工作流程，提高设备的运行可靠性和生产效率。
1. 自动化控制系统的应用：海上升压站的运行涉及到多个设备的协同工作，如液体泵、压缩机等。
自动化控制系统可以通过预设的控制方案实现对这些设备的自动化控制，提高设备运行的协调性和稳定性。
2. 自动化监测系统的应用：自动化监测系统通过安装传感器和监控装置，实现对设备状态、工作参数的自动化监测。
一旦发现异常情况，系统会自动发出报警，并进行故障的诊断和处理，降低了人工干预的需求，提高了设备的可靠性。
3. 自动化维护系统的应用：海上升压站设备的维护是一个重要的环节，自动化维护系统可以通过设备自检和故障诊断，实现对设备维护的自动化控制和管理，提高设备的维护效率和可靠性。
EMS在海上石油平台中的应用与调试
EMS在海上石油平台中的应用与调试摘要：海上石油平台的电站总容量小，负载波动对电网冲击较大，电力参数波动也较大，易造成机组的关停，带来油田停产的风险。
EMS是以计算机技术和电力系统应用软件技术为支撑的现代电力系统综合自动化系统，也是能量系统和信息系统的一体化或集成，增强电站运行的可靠性，同时为电站的管理运维带来了很大的便利。
关键词：EMS；海洋平台；能量管理；调试；一、系统概述JZ25-1油田群电力网EMS的控制中心设置在JZ25-1S CEP平台，JZ25-1S CEP设置了三台服务器，两台监控冗余服务器和一台历史数据服务器，其中服务器A和服务器B为监控冗余服务器，采集和监控JZ25-1、JZ25-1S和JX1-1油田区主控站数据，两个服务器互为冗余，历史服务器进行历史数据的保存以便数据的分析。
在JZ25-1CEP、JZ25-1S CEP及JX1-1CEPA分别设有操作站，操作站与服务器采用服务器/客户端的连接方式，操作站不设置数据库，所有操作记录和历史数据均保存在服务器内，以保证网络上的操作时间标签唯一性。
操作权限由服务器统一授权，各权限有不同的操作区域和操作点，操作工只操作本平台内设备，调度员可以对整个电网的调度进行操作，对具体设备通过调度指令让当地操作工进行操作，任何操作站都可以对所有电网数据进行监视。
二、系统架构EMS系统由PLC控制柜、MODBUS RTU终端、服务器及操作站组成。
PLC控制柜是EMS系统的核心部分，有四个框架组成，其中两个7槽的框架和两个13槽的框架。
在7槽的框架上，安装有控制器、控制网模块、冗余模块、以太网模块及备用模块；在13槽的框架上，安装有控制网模块、SOE 模块、DI模块、DO模块、AI模块及第三方通信模块。
除此之外，还有4块电源为控制器供电及网关用于组建局域网。
三、单机调试ControLogix控制器是控制系统的核心模块，负责控制系统的控制工作，接收来自于I/O模块、通信模块和其它控制模块的数据，运行控制器功能程序，实现控制的全过程；控制器还为各种人机界面提供操作和监视数据，开放网络通道，使外部机简捷快速的访问控制器内存，获取所需数据。
油库DCS控制系统
四川成都104油库：智能管理 美化环境
新疆王家沟油库
油库的发展：
随着我国石油工业的飞速发展，油库发展也很快，除了石油系统、供销系统和军事系统建有一系列专用油库外，其他企业，如铁道、交通、电力、冶金等部门也建有各种类型的油库，以保证运输和生产的正常运行。
二、DCS控制系统
概述： 分布式控制系统(DCS)是集计算机技术、控制技术、通信技术和CRT显示技术为一体的高新技术产品，它以其强大的数据处理能力和简单的组态实施功能正在逐步替代PLC系统，并且 DCS系统已经完全具备了计算机控制系统的功能，在现代化工业 控制中应用非常广泛。DCS监控系统已经广泛应用于油库监控，并且仍然具有强大的竞争力与广阔的前景。
分类：
国家标准《石油库设计规范》（GBJ24）根据油库储存油料总容量多少将油库分为四个等级（等级 总容量/m³）：
一级是>10W；
二级是3W-10W；
三级是1W-3W；
四级是1000-1W；
五级是<1000
分级：
各省最大油库：
四川省最大油库的104油库；新疆维吾尔自治区最大油库的乌鲁木齐市王家沟油库；香港最大油库的华润油库；上海最大油库的上海东方储罐有限公司；江苏省最大油库的中油江阴油库；重庆市最大油库的中石油重庆伏牛溪油库；北京市最大油库的中石化长辛店油库。
结语
通过上述内容可以看出，新型DCS系统的优点众多，其在海洋石油开发中的应用，对于企业进行资产管理十分有利。在计算机自动化的发展道路上，还有更难更多的问题等待着我们探索，需要充分考虑投资效益，使新型DCS系统的应有优势得到充分的发挥，从而在新时期的竞争中取胜，促进行业石油开发行业的更大进步。
谢谢大家！
在海洋平台石油生产中，由于海上作业条件艰苦、工作环境恶劣，且随着海上石油开采规模的不断扩大化，海上平台石油生产的生产与管理越来越迫切的要求能迅速、准确、全面的掌握生产设备的工作运行状况，因此集散控制在海上石油开采中得到了日趋广泛的应用。
现场总线控制系统(FCS)在海洋石油平台控制系统中的应用研究
图２ＤＣ 的接线示意 图 Ｓ
２２ ＣＳ系统 ．Ｆ
现 场总线技术 是将微处 理器置入 传统 的测量控制仪 表 或Ｉ０模 块 ，使得现 场的仪 表设备 具有智 能的特 点 ，可 以 ／
ＤＣ ￣Ｉ Ｓ Ｓ［ Ｃ 两种控 制系统 的不 同控 制方 法的情况 下 ，来 具 Ｆ 体分析ＤＣ 的弊端 和提 出Ｆ Ｓ Ｓ Ｃ 的应 用前景 ，因为 井 口控 制 盘 正确安 全的运行 ，是保证 整个油气安 全生产有 效进行 的 重 中之重 ，当发生井 场高温 ，火灾等危 险时 ，要 求井 口能
艺的需求 ，实施生 产工艺关 断。保 护井 口设备和 管线 ，保 护油气资 源和环境 ，防止污染 。
把一些功 能下放 到现 场仪表设备 中 ，因为它们各 自 都具 有 数字计算 和通信能 力 ，采用通 讯电缆把 它们连接在一起 ， 使它们之 间 、它们 与计算机之 间能够实现数 据传输 与信 息
５ ７
实践 与应用
中国信 息界
２ １年第７ ０１ 期
总第 １３ ８ 期
息 ，共 同完成 自控任 务的 网络系统 与控 制系 统 ，Ｆ Ｓ Ｃ 的接
线示意如图３ 示。 所
２４ 提 高系统的准确性和可靠性 ．５ ．
由于现 场 总线 设 备的 智 能化 、数 字 化 、传送 的信 息
化 ，与模拟信号相 比 ，数字 式通 信方式取代设 备问的模拟
ＦＳ￣ Ｃ ４ 对于集散控 制 系统一Ｄ ｓ （ｉｒｕ ｏ ｒ ｙｔ ）的优点之后 ，阐述ＦＳ ｃ Ｄ ｔｂｔ Ｃｎ ｏ Ｓ ｓ ｍ ｓｉ ｅ ｔｌ ｅ Ｃ 在井 口控 制盘及至整个 中控 系统
控 制 中的 应 用前 景 。
关键词 ：Ｆ ＳＤ ＳＷ Ｃ Ｃ Ｏ ＨＰ控制 系统
中控系统简介及操作(一)
一、中控系统功能概述
7
一、中控系统功能概述
中控画面主要分成三大块（见上图右上角），过程控制系统主流程、火气 部分和因果图部分。系统流程图主要分上部模块和船体部分。分别显示上 部模块的主流程，包括各成撬设备的流程和监控点；船体部分的主流程， 包括船体部分成撬设备的流程和监控点。火气部分也分上部模块和船体， 上部模块部分分区域显示上部模块火灾探测器现场安装位置、各探头目前 状态、ESD按钮位置和状态、手动SDV和BDV阀的复位按钮和它们的状 态。船体部分分区域显示船体部分的火灾探测设备和MFS按钮等；因果图 部分也包括上部模块和船体部分，上部模块是用矩阵图形式显示上部模块 的ESD关断逻辑； 船体部分显示的是船体部分的ESD关断逻辑矩阵图。 另外还有显示外部通讯设备的状态，以及该具有自我控制的设备的主要参 数及状态的列表。含HIPPS、STP、F&G等。
HIPPS 系统关断逻辑：
如图中1或2任意一组开关动作都会引发HIPPS系统触发，关断3和 4；1里面其中一个和2里面其中一个一起报警不会引起关断动作。
31
四、应急关断系统（ESD）的操作及注意事项
32
五、其他（非工艺处理系统的参数监控及控制）
非工艺处理系统实操讲解及解答
33
谢谢大家，不足之 处请多多指教！
2012.07.09
Hipps系统为HIMA 公司拳头产品之一，这个设备的安全等级达到 SIL 3，是油轮最为可靠的设备，Hipps系统的主要功能是在于“预 防和处理由于控制系统或仪表的故障，或人员的误操作而引起的 设备控制系统混乱失控。逻辑关断失效的状况下。进行平台来油 管线的保护关断处理。Hipps系统控制独立，不受中控ESD系统、 火气系统的支配。以保证它的判断独立性，对油轮生产工艺的安 全保护具有重要的意义。
海洋平台PAGA系统配置及功能概述
海洋平台PAGA系统配置及功能概述作者：钱树慧来源：《科学与信息化》2018年第22期摘要海洋石油平台对生产安全有着严格的要求规范，其中PAGA系统是平台必不可少的内部通信系统，该系统主要通过核心主机进行控制，通过自动或手动等不同类型、方式触发主机对应的控制单元，通过扬声器、警示灯发出各类语音及声光信息，实现整个平台的全区域立体化的语音播放及全方位报警信号覆盖，保障了海上平台生产安全有序进行。
本文通过对海洋平台PAGA系统前的历史背景进行分析，总结出该系统出现的原因以及历史必然性。
同时对该系统存在的问题进行分析探讨，进一步优化设计方案，不断提高该系统的整体性能，为相关工程技术人员提供一些有益的实质性参考，以供大家共同学习借鉴，共同学习进步。
关键词海洋平台PAGA；系统配置；历史背景前言PAGA（PublicAddressandGeneralAlarm广播及通用报警）系统是海洋石油平台建造必备的通信系统，为平台生产安全提供有效的内部通讯保障。
随着相关行业的技术发展，以及应用问题及经验的积累，海洋石油平台的建造使用对该系统的应用有了更高的要求。
1 海洋平台PAGA产生的历史背景随着海洋石油平台建设和使用经验的积累，传统设计中的单主机PAGA系统中的不足之处也逐渐暴露出来。
在整个石油开采行业对生产安全更加重视的背景下，整个行业深刻地认识到海上平台PAGA系统对于海上石油开采的重要意义，从而对该系统的应用研发工作稳步向前推进[1]。
2 海洋石油平台PAGA的有关介绍目前国际主流平台PAGA系统是一种数字控制型公共广播与报警系统。
在发生各类型紧急状况时，报警人员以手动或自动方式发布紧急通告通知各岗位人员安全撤离。
同时也应用于一般性日常工作与生活广播、娱乐广播。
为海上的石油开采提供了极其重要的技术安全保障，形成一种安全防护体系。
随着海洋石油平台建设及使用经验积累，石油平台PAGA系统有着自身典型的功能使用特点。
海洋石油平台导航系统的设计
自动控制设计进行详细分析 。雾笛 自动控制器 电气原理
石油开采基地。 海洋石油的开采 与陆地开采不同， 其面临 如 图 １ 示 。 所 这 自然条件 的约束 ，在开采时需要做好各种 安全保护工 作 ， 如， 譬 海洋 石油平 台导航 系统 ， 其可 以确保油井在海 面上在黑夜或浓雾条件家不被其他船 只撞击 ，保证油井 安全 。 导航系统是海洋石油平台电气系统 的分支 ， 其具有 自动控制和信息 自动传递 的功能 ， 导航 系统的正确性 、 安 全性 、 自动性 、 节能性等是我们需要研究的课题。
关 键 词 ： 洋石 油 ； 海 导航 系统 ； 笛 ； 航 灯 雾 导 中 图分 类 号 ： Ｅ ７ Ｔ ９５ 文献标识码： Ａ 文 章 编号 ： ０ ６ ８ ３ （ ０ ２ ０ — ０ ６ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ） ５ ０ １ — ２ ．
海底石油含量 丰富 ，现在许多 国家都在沿海建立 了
业 的安全性 ，并且能够及时的获得船舶和飞机的遇 险信 时器 ２ 时 时 间设 置 为 ６Ｓ 定 ，这 样 在 定 时器 １ 时 完 毕 定 输 ， ｉ ａ 息， 并报告 出准确位置 ， 时的上报给搜救 单位。 及 导航系 后 ， 出一触发 脉冲再 次触发定时器 ２ 达到 ２ｒｎ内鸣 统还具备气象海洋信息预测和报警功能 ，通过卫星通信 笛两长声的要求。 雾笛作用是向外界发讯按工作方式可分成 由蒸 汽推 和地面取得联 系， 准确的传递给监控系统 。
决 和 上 报 问题 的通讯 功 能 。
１Ｏ Ｏ
３ 雾笛设计
０
２ ０１ ０ ２０ ２ ０ ２ ０ ２ ０ ２０ ２０ ２０ ２ ０ ２ １ ０２ ０ ３ ０ ４ ０ ５ ０ ６ ０ ７ ０８ ０ ９ ０ ０ 雾 笛是海上作业不可或缺的设备 ， 在春夏 图 ２ 雾 笛 模 拟 电路 交接 的季节 ， 海上浓雾大 ， 能见度低 ， 容易发生 装船事故 ，所 以在海洋作业 的石油钻井平 台要不断的鸣 ４ 导航 灯设 计 响雾笛 ， 用来引起其他船只的注意。 海洋静止船只 ， 不对 水 位移每次不超过 ２ ｉ ｎ间隔连续鸣笛 。海洋钻井平 台 ｍ 导航灯位于海上油 田航道两侧 ，可 以提供正确的船 只导航指引。 导航灯是由航道管理部门通过远程控制的 ， 的雾笛是采用 自动控制 ，下面就对海洋石油平 台的雾笛 下面我们 就对导航 灯的远程监 控系统 通讯协 议进行 设 作者简介 ： 永刚 ， 洋石 油工程 股份 有 限公 司。 孙 海 计。 系统需要具备以下功能 ： Ｐ Ｇ Ｓ确定导航灯位置和 Ｕ Ｃ Ｔ
海洋平台PAGA系统配置及功能概述
海洋平台PAGA系统配置及功能概述摘要海洋石油平台对生产安全有着严格的要求规范，其中PAGA系统是平台必不可少的内部通信系统，该系统主要通过核心主机进行控制，通过自动或手动等不同类型、方式触发主机对应的控制单元，通过扬声器、警示灯发出各类语音及声光信息，实现整个平台的全区域立体化的语音播放及全方位报警信号覆盖，保障了海上平台生产安全有序进行。
本文通过对海洋平台PAGA系統前的历史背景进行分析，总结出该系统出现的原因以及历史必然性。
同时对该系统存在的问题进行分析探讨，进一步优化设计方案，不断提高该系统的整体性能，为相关工程技术人员提供一些有益的实质性参考，以供大家共同学习借鉴，共同学习进步。
关键词海洋平台PAGA；系统配置；历史背景前言PAGA（PublicAddressandGeneralAlarm广播及通用报警）系统是海洋石油平台建造必备的通信系统，为平台生产安全提供有效的内部通讯保障。
随着相关行业的技术发展，以及应用问题及经验的积累，海洋石油平台的建造使用对该系统的应用有了更高的要求。
1 海洋平台PAGA产生的历史背景随着海洋石油平台建设和使用经验的积累，传统设计中的单主机PAGA系统中的不足之处也逐渐暴露出来。
在整个石油开采行业对生产安全更加重视的背景下，整个行业深刻地认识到海上平台PAGA系统对于海上石油开采的重要意义，从而对该系统的应用研发工作稳步向前推进[1]。
2 海洋石油平台PAGA的有关介绍目前国际主流平台PAGA系统是一种数字控制型公共广播与报警系统。
在发生各类型紧急状况时，报警人员以手动或自动方式发布紧急通告通知各岗位人员安全撤离。
同时也应用于一般性日常工作与生活广播、娱乐广播。
为海上的石油开采提供了极其重要的技术安全保障，形成一种安全防护体系。
随着海洋石油平台建设及使用经验积累，石油平台PAGA系统有着自身典型的功能使用特点。
2.1 系统主要组成（1）广播主机机架、电源、用于与功率放大器连接的线路板，内置功率放大器、当常用的功放有故障时、会自动地切换到无故障的功放上工作、语音系统接口、火灾告警输入输出接口、娱乐音源接口、时间控制器、配备四色报警灯继电器、并提供足够的接口（2）遥控单元遥控单元配有麦克风、可进行紧急广播、手动报警等功能。
海洋石油平台带压作业自动控制装置研究
高防喷器的响应速度确 保防喷器及时关闭井 口艘 作业过程更 ０ 加安全同 时达到环保的目的具 有重要的意义。
１带压作业 井 口自动 控制装置 ４
带压作业井口自动控制装置主要 由上 、下单闸板防喷器、 接箍检测器 、 球形胶芯环形防喷器 、 压力传感器、 升高短节 、 卸压 平衡阀、 加载平衡阀及升降油缸 、 固定卡瓦、 游动卡瓦等部件组 成。该装置的主要结构如图 １ 所示。
图 ２ 带压 作业 井 口控 制 装置液压 原理图
顶部胶芯实现闸板顶部与壳体的密封。 ０ 泡ｌ Ｊ ｆ ］ 与壳体的接合面 Ｅ 应装有密封圈疾 现侧门与壳体的密封。（ ４ ） 俱 ４ 门 腔与活塞杆之
间的环形空间应装有密封圈， 实现侧门腔与活塞杆间的密圭 防
止高压井液与液压油窜漏。 密封部 １ ） 和 成环形封闭密虬
科技 论坛
・ ４ ９・
海洋石油平 台带压作业 自动控制装置研究
张玉娥 贾光政 杨松 山 高 锐
（ 东北石油大学机械 学与工程 学院， 黑龙江 大庆 １ ６ ３ ３ １ ８ ） 摘 要： 带压作业 自动控制装置采用球形胶 芯环形防喷器和闸板 防喷 器组合 的方式， 当井 口压力低于 １ ０ ＭＰ ａ 时， 通过 Ｐ Ｌ Ｃ程序控制 球形胶 芯环形防喷器关闭并进行起 下油管柱作 业； 当井 口压 力高于 １ ０ ＭＰ ａ时， Ｐ Ｌ Ｃ通过接箍检测信号控制相应 的闸板防喷器工作 ， 同时 打开球形胶芯环形防喷器。 该 装置 可满足 海洋和 陆地修井带压作业 ， 使 油气水井作业环境更加环保 ， 更加 安全 ， 实现带压作业的井 口绿 色
１ ． １ 闸板防 喷器 图１ 带 压 作 业 井 口 自动 控 制 装 置 简 图
海上稠油开采装置的人工智能与机器学习应用
海上稠油开采装置的人工智能与机器学习应用引言：海上稠油开采是当前石油工业中的重要领域之一，关注着全球能源市场的稳定和经济发展。
然而，随着深海稠油资源的逐渐开发，开采过程中会面临一系列的技术难题和挑战。
为了提高开采效率和降低环境影响，人工智能（AI）和机器学习（ML）技术逐渐应用于海上稠油开采装置的设计与运行中，通过对数据的处理和分析来优化生产过程和决策，取得了显著的成果。
一、机器学习在海上稠油开采装置中的应用1. 数据处理和监测：海上稠油开采装置需要收集大量的数据来监测设备运行状态和油田开发情况。
机器学习技术可以应用于数据清洗和预处理，提高数据的质量和利用价值。
同时，利用机器学习算法对各项监测数据进行分析、建模和预测，能够及时发现设备异常和提前预警，从而降低事故风险和提高生产效率。
2. 油藏评估和优化：通过机器学习技术分析油藏特征和开采数据，可以建立准确的模型来预测油井产能以及油田储量。
这样，开采过程中可以根据预测结果进行生产调控，优化油井生产参数和注水方案，提高采收率并减少开采过程中的环境影响。
3. 智能决策支持系统：机器学习技术还可以应用于开采过程中的决策支持系统，通过对历史数据的学习和分析，为决策者提供准确的信息和建议。
比如，在设备维护、修护等方面，通过机器学习算法可以分析设备故障的规律和特点，并预测设备的寿命和维修周期，提供相应的维修方案，从而减少停产时间和维修成本。
二、人工智能在海上稠油开采装置中的应用1. 自动化控制：人工智能技术可以应用于海上稠油开采装置的自动化控制系统中，实现设备的智能化操作。
通过数据的实时监测和分析，智能控制系统可以根据环境变化和生产需求，自动调整设备工作状态和参数设置，提高采油效率和设备的稳定性。
2. 设备故障诊断与维修：海上稠油开采装置涉及大量的设备和复杂的工作流程，设备故障的诊断和维修是确保稳定生产的一个关键环节。
人工智能技术能够通过对设备数据和故障记录的学习，建立故障诊断模型，并利用预测和优化算法，实现故障的自动识别和预警，提供准确的维修建议和方案，降低维修成本和停产时间。
石油行业中的油井自动控制技术的使用教程
石油行业中的油井自动控制技术的使用教程1. 引言石油行业对于油井的高效自动控制技术有着重要需求。
自动化控制技术能够有效提高油田开发和生产效率，降低人力资源成本，保证油井的安全运行。
本文将介绍石油行业中油井自动控制技术的基本原理、典型应用以及使用教程。
2. 油井自动控制技术的基本原理油井自动控制技术基于传感器、执行机构和控制器的协同工作实现。
传感器用于实时感知油井的工作状态，如油井井口压力、温度、流量等参数。
执行机构根据控制信号调整油井的工作状态，如开关阀门、调整泵速等。
控制器则根据传感器反馈信息和预设的控制算法，发出控制信号进行自动调节。
3. 油井自动控制技术的典型应用3.1 压力控制油井在生产过程中，井口的压力需要进行精确控制。
油井自动控制技术能够根据传感器实时感知到的井口压力，通过控制器发出相应控制信号调整阀门的开关程度，以达到预设的压力控制目标。
这能够保证油井的生产稳定性，避免产生过高或过低的压力。
3.2 温度控制在油井生产过程中，温度的控制对于保证作业安全和提高采油效率至关重要。
油井自动控制技术可以通过传感器实时感知温度变化，并根据预设的控制算法发出相应控制信号，调整加热器的工作状态，以达到稳定的温度控制。
这样能够降低能源消耗，提高生产效率。
3.3 流量控制油井的生产需要根据实际需求调整流量。
油井自动控制技术通过传感器实时感知到的流量信息，以及预设的控制算法，调节执行机构如阀门开关位置和泵速等，实现精确控制。
流量控制的精确性能够有效避免油井产量过高或过低，提高生产效率。
4. 油井自动控制技术的使用教程4.1 传感器的选择根据实际应用需求选择合适的传感器。
例如，压力传感器可以选择压力变送器、压力开关等；温度传感器可以选择热电偶、温度控制器等；流量传感器可以选择磁力流量计、涡轮流量计等。
根据不同的参数测量范围、精度和工作温度，选择适合的传感器。
4.2 执行机构的选型根据控制需求选择合适的执行机构。
海洋石油平台智能化转型升级关键技术分析
海洋石油平台智能化转型升级关键技术分析摘要：在我国进入21世纪的新时期，市场经济在快速发展，社会在不断进步，提出海洋石油平台智能化系统架构，以建立大数据系统为基础，以开发专家系统为核心，发展工艺流程管理系统、设备信息管理系统和设备故障诊断系统，实现海洋石油平台从自动化、数字化过渡转型发展为信息化、智能化。
关键词：海洋石油平台；智能化；专家系统；大数据引言由于海上采油作业的特殊性,一旦发生事故,海上逃生和救援的难度均比陆地大很多。
因此,在海洋油气田的工程设施中,安全仪表系统(SIS)是不可缺少的最重要的系统之一,主要目的是在事故发生时,通过紧急关断系统,使工艺系统关断以保护平台人员和工程设施的安全,防止环境污染,将事故的损失降到最小。
1研究背景传统的P&ID图纸常用工程绘图软件AUTOCAD绘制，存在表达不全面、设备功能无法直接显示、返工的可能性高而且无法及时修改、设计人员和施工人员沟通有困难等问题。
设计人员在增加新设备或者增加产量扩大规模的时候无法借助以前的图纸，或者之前的图纸显示的功能不齐全，表达不直接明白而带来的设计困难。
企业设计、施工、操作和维修等各部门之间信息交流有困难的局面。
这些状况对于企业的运作都会带来直接的负面影响。
智能P&ID是指使用专用的软件（如SMARTPLANTP&ID）绘制的P&ID图，其表观上与传统的P&ID图相同，但其组成结构与传统P&ID不同。
智能P&ID软件以数据库储存数据为基础，利用设定好的规则驱动P&ID图纸设计，增强了智能化，图中的符号或图形都具有属性信息，图纸经过软件处理后可与相应的工程数据或文件进行关联，实现了P&ID图形元素信息与工程数据信息的结合，成为了一种可被计算机识别并利用的信息集合。
P&ID中的工程位号信息是与DCS、MAXIMO等其他系统衔接的关键数据。
2海洋石油平台智能化转型升级关键技术分析2.1实际钻井设备在SZMS中模型构建方法SZMS会根据每个具体的设备创建一个虚拟的盒子，而这个虚拟的盒子最多可以包含5个长方形模块，这个每个矩形模块互相垂直而且组成主要的轴。
海上无人平台自动控制系统设计方案
海上无人平台自动控制系统设计方案海洋石油开采具有成本高、风险大、技术难、油藏散的特点，为了克服这些不利因素，一种值得学习的方法就是：在一座母平台的周边建设多个无人平台，形成一个平台群。
而自动控制的实现形式对无人平台安全、稳定、高效运行具有决定性作用，因此讨论无人平台自动控制的实现具有深远的意义。
标签：无人平台；过程控制；设備保护1 概述现代海上石油开采往往是以作业区为单位进行组织构架，即一个母平台周围会有多个子平台或无人平台。
无人平台与母平台之间通过海底管线进行原油传输，通过海底电缆、光纤进行电力及控制信息的传送。
母平台和无人平台上各有一套独立的控制系统，分别对母平台和无人平台生产设施进行监控，同时母平台和无人平台的控制系统之间又有相互的联系。
第一，母平台控制系统接收无人平台的I、IIB和因火气原因产生的IIA级关断信号并引起对应工艺流程的生产关断；第二，母平台控制系统监视无人平台的生产、ESD 和火气系统状态；第三，当母平台发生I、IIB和IIA级关断时，将发出信号至无人平台触发IIW级关断信号来关断无人平台工艺流程。
2 控制系统概述中控系统的功能由ABB公司的IndustrialIT AC800M+S800I/O产品来实现。
该系统的组成主要包括过程控制系统、设备保护系统和操作站。
过程控制系统采用AC800M PM861A 冗余控制器；设备保护系统采用AC800M PM865冗余控制器；操作站采用研祥公司操作站。
包括液晶显示器，Windows操作软件，Intel Pentium 处理器。
整个系统采用10M/100M以太网，实现统一通讯和管理。
平台的中控室内配置了两套独立的控制系统。
第一套为过程控制系统（PCS），第二套为设备保护系统（FPS），包括紧急关断系统（ESD）、火气探测和消防系统（F&G）。
过程控制系统用于对工艺过程的数据采集和控制；ESD和F&G系统用于平台的紧急关断以及对火气的探测和自动/手动消防。
海洋石油平台仪表设计手册1
第四篇海上油气田仪电信系统设计第十一章海上油气田仪控系统设计总则第一节海上油气田仪控系统的组成仪表控制系统是海上油气田开发工程中的关键环节之一，它是海上油气田各种开发设施的大脑和安全卫士，仪表控制系统一方面连续检测和控制海上油气田各种生产、公用设备的正常运行，另一方面又对各种意外事故进行时时监测，一旦出现意外问题，第一时间进行报警并经过系统逻辑自动地处理控制，以便将不安全的因素控制在最小的范围内，从而保障海上油气田的生产安全，确保人员、设施的安全。
只有仪表控制系统发挥良好的功能才能保障海上油气田得以顺利的开发。
随着现代仪表控制技术的高速发展，目前我国的海上油气田仪表控制系统大多采用集中监视管理、分散控制的方式进行，自动化程度是非常高的。
通常情况下，海上油气田仪控系统由以下主要的几大部分组成：•过程控制系统PCS（PROCESS CONTROL SYSTEM）；包括中央控制室内的控制集成网络、人机接口设备、对外通信接口等等；•紧急关断系统ESD（EMERGENCY SHUTDOWN SYSTEM）；•火灾和可燃气探测控制系统F&GS(FIRE AND GAS CONTROL SYSTEM)；•各类大型专用设备所自带的现场就地控制盘（LCP）；•井口控制盘（WELLHEAD CONTROL PANEL—WCP）；•各类现场检测仪表和控制仪表；•必要的原油或天然气外输计量系统；通过对它们进行有机的设计，从而集成在一起，构成了海上油气田功能完整而强大的仪控系统。
1．过程控制系统（PCS）过程控制系统（PCS）主要是完成对海上油气田各种生产过程中所属控制对象的状况进行检测和常规控制，以及必要的显示、报警。
它的主要工作内容是：•动态显示生产流程、主要工艺参数及主要设备运行状态，以声光报警形式显示平台生产和安全的异常状态，并打印记录备案。
•对生产过程进行监控，可在线设定、修改控制参数，完成各种控制功能，定期打印生产报表，存储历史数据。
海洋平台控制系统概况及应用
海洋平台控制系统概况及应用石长印（海洋石油工程股份有限公司，天津 300451）摘要DCS为分散控制系统的英文（TOTAL DISTRIBUTED CONTROL SYSTEM）简称。
指的是控制危险分散、管理和显示集中。
集散型控制系统是当前过程控制系统的核心。
从早期的PLC控制到传统的DCS系统，再到现在的结合现场总线技术的新型DCS，过程控制系统经历了翻天覆地变化，集散型控制系统也经过了从低级到逐步完善，再到技术成熟的过程。
本论文针对控制系统发展做了概略性描述，结合已做平台和目前部分控制系统厂家控制系统特色和功能做一下比较和论述。
关键字：集散型控制系统（DCS）、PLC、现场总线、过程控制系统、FPSO、FCS。
一、前言海上平台油气生产设施的控制系统包括过程控制系统（PCS），紧急关断系统（ESD）和火气系统（F&G）。
正常情况下，这三部分的控制系统相对独立，采用独立冗余的控制器、冗余控制网络和冗余卡件完成各自相应功能，对于ESD系统至少满足SIL3的等级要求。
系统间通过以太网(Ethernet)集中显示报警，实现整个生产设施的生产控制和安全保护功能。
可以说控制系统是海上油气生产系统实现自动化生产的基础，是油气生产系统的大脑，是油气生产系统正常运行的保证。
控制系统合理选型也是自动化领域的重点、难点，选用的控制系统是否合理直接关系到海上设施生产安全和人的生命安全。
二、控制系统的发展概况在海上油气生产的项目中，自动化控制起着非常重要的作用，尤其是现代新型的大中型综合平台中生产连续性强、生产过程控制相对复杂，只有通过具有高性能的自动化控制系统实时监控设备的运行状况，才能有效保证整个系统的安全、高效运转。
在九十年代以前，海油总的项目中控制系统多采用继电器逻辑控制和现场气动调节回路的控制方式。
从九十年代初期开始，PLC技术开始应用在平台的控制系统中。
此时，PLC主要用于逻辑控制和关断控制，过程控制回路依然以气动回路为主。
石油化工自动控制设计手册
石油化工自动控制设计手册1. 引言1.1 概述石油化工自动控制是指利用各种现代控制技术，对石油化工过程中的生产、转化和处理等环节进行精确的控制和调节。
随着科学技术的不断发展，石油化工自动控制在提高生产效率、降低能源消耗、保证产品质量等方面起到了至关重要的作用。
本手册旨在系统地介绍石油化工自动控制的基础原理、设计流程以及常见设备，并结合实际案例分析和实际应用，旨在为从事或学习石油化工自动控制领域的专业人士提供一份全面且详实的设计手册。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分：引言、石油化工自动控制基础、石油化工自动控制设计流程、石油化工自动控制设备介绍以及案例分析与实际应用。
每个部分根据内容的逻辑性进行划分，并且内部都有详细具体的小节，便于读者更好地理解和应用。
1.3 目的本手册旨在通过对石油化工自动控制的全面介绍，帮助读者了解和掌握石油化工自动控制的理论基础和实际应用，进一步提高工程技术人员在该领域的综合素质。
同时，通过案例分析和实际应用的展示，鼓励读者将所学知识运用到实际生产中，推动石油化工自动控制技术的创新和发展。
本手册旨在成为石油化工自动控制设计过程中的指南和参考，在此基础上，读者可以进一步进行相关领域的深入学习和研究。
以上是"1. 引言" 部分内容的详细描述，请根据此写作指导进行撰写。
2. 石油化工自动控制基础：2.1 概述：石油化工自动控制是利用现代电子技术和计算机技术，对石油化工过程进行自动化的监控和调节的方法。
它通过测量和分析过程中的各类变量，并根据预定的规则进行判断、决策和执行，以达到优化操作、提高产品质量、确保生产安全等目标。
2.2 自动控制原理：石油化工自动控制基于一系列的物理原理和数学模型，主要包括：反馈控制原理、比例-积分-微分（PID）控制原理、先进控制技术等。
其中，反馈控制原理是最基本也是最常用的一种方法，它通过不断与被控对象进行信息交互，实现对系统输出变量的实时调节以维持设定值。
海洋石油钻机的控制系统与自动化技术
海洋石油钻机的控制系统与自动化技术摘要：随着全球能源需求的不断增长，海洋石油钻机的重要性与日俱增。
为了提高勘探和生产效率，减少事故风险，海洋石油钻机的控制系统与自动化技术在近年来得到了广泛应用和发展。
本文将深入探讨海洋石油钻机控制系统的基本原理和自动化技术的应用，以及其对海洋石油钻机操作和安全性的提升。
1. 引言海洋石油钻机是为了在深海环境下进行石油勘探和生产而设计的专用设备。
其工作环境复杂，存在着极高的风险和挑战。
为了提高工作效率和操作安全性，海洋石油钻机的控制系统与自动化技术起到了关键作用。
2. 海洋石油钻机控制系统的基本原理海洋石油钻机的控制系统基于先进的电气控制技术和计算机自动化技术。
其基本原理是将丰富的传感器数据通过采集和分析，自动控制各个装置的运行，满足勘探和生产的需求。
该系统由监视、信息处理和执行等多个部分组成。
3. 海洋石油钻机自动化技术的应用海洋石油钻机的自动化技术应用于各个方面，包括钻井过程、井下操作、设备维护和安全保障等。
下面将对其中的几个重点应用进行介绍。
3.1 钻井过程控制自动化钻井过程是海洋石油钻机最核心的工作环节。
通过引入自动钻具控制系统，可以实现钻头的自动定向和自适应控制，提高钻井效率，减少人工操作。
此外，自动化技术还可以实现对钻井参数的在线监测和调整，确保钻孔的质量和稳定性。
3.2 井下操作自动化海洋石油钻机的井下操作包括抽吸泥浆、解决井下事故、井下构筑等。
通过使用自动化装置和传感器，可以实现井下操作的远程监控和自动化控制，减少人工干预，降低操作风险，提高作业效率。
3.3 设备维护自动化海洋石油钻机设备的维护非常重要，可以通过自动化技术实现对设备的在线监控和预警，提前发现设备故障和磨损，减少维修时间和成本，并保证设备运行的可靠性和稳定性。
3.4 安全保障自动化海洋石油钻机工作环境极其危险，安全保障至关重要。
自动化技术可以实现对潜在风险的快速识别和预防，如火灾和气体泄漏等。
紧急联锁关断系统在海洋采油平台中的应用
紧急联锁关断系统在海洋采油平台中的应用海洋采油平台是石油勘探与开发的重要基础设施之一。
为了保障平台安全运行，必须配备先进的安全控制系统，其中紧急联锁关断系统是最为重要的一环。
紧急联锁关断系统是一种自动化控制系统，是保障生产设备和作业人员安全的关键措施之一，可有效避免生产事故的发生，保障生产连续稳定。
该系统通过监测海洋采油平台中各类设备和管线之间的动态关系和状态，实时采集各种安全参数和状态信号，并根据预设的规则和策略实现设备和管线的联锁控制。
紧急联锁关断系统主要包括涉及生产安全的各类信号开关、阀门、泵站等控制装置，还有监测装置、控制器以及联锁控制系统等。
系统通过自动化控制技术实现自我监测、自动诊断、自我调节和自动控制，确保平台生产设备的安全运行。
系统的紧急联锁设置是根据平台的工艺流程和生产方式来实现的。
在平台上，各类设备与管路之间存在着一定的依赖和联系，而这些联系决定了设备在使用时的安全性。
为了保障安全，必须对这些设备和管路进行联锁控制。
当出现设备或管路异常情况时，紧急联锁系统将自动触发报警并立即切断管路、关闭阀门，从而避免了事故的进一步发展，确保了平台的生产安全。
随着海洋采油平台设备的不断更新和升级，紧急联锁关断系统也在不断发展。
目前，国内外的海洋采油平台大多采用数字化控制系统，利用先进的电脑技术与网络通讯技术，将传感器、控制器等设备连接在一起。
这种数字化控制系统可以实现更加精准的数据采集和信息传递，同时能够利用大数据技术，对平台设备的状态和运行情况进行实时监测和维护，提高了平台的安全性和稳定性。
总之，紧急联锁关断系统是海洋采油平台安全控制的关键环节之一。
通过该系统的应用，可以实现设备与管路之间的联锁控制，有效杜绝各种工艺故障与安全事故的发生，保障海洋采油平台的安全运行，使得海上石油开发更加可靠、高效、安全。
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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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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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自升式钻井平台电机的检测与控制
升降电机的控制
“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。
➢ 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
பைடு நூலகம்
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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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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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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
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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
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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
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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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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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；
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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