深水半潜式钻井平台DP3动力定位能力分析

以一座深水半潜钻井平台为对象,研究其动力定位系统的定位能力。依据API规范对动力定位能力的分析方法和要求,对半潜平台动力定位系统进行环境载荷的计算与分析,建立了动力定位系统的分析模型,编制了动力定位能力计算程序,针对平台推力系统的完整模式和各种失效模式,计算并绘制了平台在作业工况和待机工况下动力定位能力曲线和静态功率消耗曲线。计算结果表明,该平台的动力定位系统能够满足DP-3级别要求,能保证半潜钻井平台在设计海况下正常作业。     

水声定位在平台动力定位中的发展和现状

浮动式及半潜式钻井平台是远海大深度油气开发的基础装备,而具备水声定位能力的动力定位系统又是该类平台的关键设备。在远海GPS精度较低,同时需要进行海底井口及水下作业机器人的定位。因此,深海作业的钻井平台上的动力定位系统普遍应用了水声定位技术。本文介绍了水声定位系统的基本分类,当前国际上应用于钻井平台的主要的水声定位产品,以及国内的水声定位技术水平,并提出了我国水声定位技术在钻井平台动力定位系统中未来几年的发展趋势。     

自升式平台作业适应性分析

自升式平台在较大水深海域及恶劣环境条件下的作业安全性受到威胁,常规的作业适应性分析方法不能满足科学决策的需要,为此研究了平台整体安全性能与作业区域环境条件的匹配性.以海洋石油HYSY93*平台为例,通过作业水深适应性、桩基稳定性、结构完整性等分析,研究平台适应性评估的分析方法.结果表明,该平台在某海域只适合于非台风季作业。     

动力定位系统的研究与分析

动力定位系统在船舶和海洋工程有着大量的应用,特别是在深水石油开发钻井平台中成为必备的关键设备。海洋钻井平台在钻井作业过程中要求其不受海洋气象环境的影响,保持在一个相对确定的海面位置上。早期浅水浮式钻井平台采用锚定位的方式可以胜任该项作业要求,但随着水深的增加,特别在大于1000米水深时,从技术和经济角度考虑已不能适应实际的需要。本文集中介绍动力定位系统的组成和系统配置,为以后的动力定位系统设计起到一定的借鉴作用。     

深水钻井平台-隔水管系统波激疲劳分析

平台运动是深水钻井隔水管系统波激疲劳的主要来源之一。传统的隔水管波激疲劳分析不考虑或简化钻井平台运动,为了更精确地评估隔水管系统波激疲劳损伤,建立了深水钻井平台-隔水管耦合系统动力学模型及波激疲劳损伤评估方法,开展了动力定位和锚泊定位模式下的隔水管系统动力学响应及疲劳损伤分析,深入揭示深水钻井隔水管系统波激疲劳动力学特性。结果表明,两种定位模式下的平台-隔水管系统受波浪载荷的影响,在常规波浪频率范围内发生波频振动,锚泊定位模式下的平台-隔水管系统还呈现一定的低频特性;两种定位系统下的深水钻井隔水管系统疲劳损伤最大值均发生在隔水管系统顶部,锚泊定位模式下的隔水管系统波激疲劳损伤变异系数较大,动力定位系统下的隔水管系统波激疲劳损伤较大。     

深水半潜式钻井平台主尺度论证研究

随着当今全球气候环境变化、平台作业水深和钻深的增加、以及平台安全性、作业效率要求等,需要半潜式平台的运动性能、稳性储备、定位性能、可变载荷、总体布局等达到先进水平,而这些性能指标都与主尺度密切相关。研究深水半潜式平台的主要型式、结构组成和发展趋势,论证平台各设计指标参数对主尺度的影响,为半潜式平台方案的主尺度选取提供依据。     

基于长基线水声定位系统水下定位技术初步应用研究

长基线定位系统(Long Baseline),简称LBL,是一种高精度深水水下定位系统。文章在介绍了国内外LBL发展现状基础上,通过松花湖LBL水下定位系统试验,介绍了其定位理论和方法,解决了50 m水深海底信标布放、固定及回收问题,探索了海底应答器相对校准(基线校准)、绝对校准方法,确定了定位标的跟踪定位方式,形成了相对完整的LBL水下定位流程和方法体系,得到了高精度水下定位数据,为实际工程应用提供了真实的理论基础。     

深水定位系泊系统关键设备的三链轮锚机控制操作研究

定位系泊系统作为深水半潜式钻井平台的关键设备之一,已广泛应用于深水平台的作业中。介绍了深水定位系泊系统关键设备——三链轮深水定位锚机的主要组成及功能,尤其对它的操作界面及操作流程等进行了重点说明和研究。     

海洋工程装备关键技术和支撑技术分析

针对主要海洋工程装备,特别是深水海洋工程装备,从技术研究的角度,阐述了自升式钻井平台、半潜式钻井平台、钻井船、张力腿平台、立柱式平台、浮式生产储卸油装置、海洋工程作业船、海洋工程辅助船等关键技术的技术特征及技术研究内容,以及动力定位系统、深水锚系泊系统等支撑技术的技术特征及技术研究内容。     

自升式钻井平台市场分析

<正>世界首座自升式钻井平台诞生于上世纪50年代,从作业水深来看,自升式钻井平台适用于浅海,目前运营中的该类平台最大工作水深达到168m。最大作业水深超过107m的深水自升式钻井平台目前已成为自升式钻井平台市场的主流产品。     

深水半潜式钻井平台锚泊定位系统调试工艺研究

深水半潜式钻井平台配置的锚泊定位系统界面非常复杂,使系统调试周期长、跨专业协调工作增加及调试难度增加,因此掌握整个锚泊定位系统的调试工艺非常重要。以“海洋石油981”锚泊定位系统为例,分析整个锚泊定位系统的调试工艺,对半潜式钻井平台的锚泊定位系统调试有一定的指导作用。     

船舶动力定位设备安装误差的校正测量

为了能适应中国海洋石油和天然气开发工程发展的需求,打造中国海油深水船队,更高的船舶定位精度对海洋石油深水工程船搭载的动力定位设备的安装和调试提出了更高的要求。本文通过海洋石油286深水工程船的实例,探讨利用高精度的三维测量方法确定动力定位系统传感器设备的空间位置,并校准设备安装定位所带来的误差,使之成为保障船用设备技术使用要求和船舶自身定位的重要手段。     

浅析海洋工程平台供应船动力定位系统

提要动力定位系统（Dynamic Positioning System,简称DP系统）是一种闭环的控制系统,通过采用推力器和传感器的配合来提供抵抗风、浪、流等作用在船上的环境力,从而使船尽可能地保持在海平面要求的位置上,其定位成本不会随着水深增加而增加,并且操作也较方便.随着船舶电力推进的成熟和自动控制理论的发展,DP系统的性能也不断提高.本文以动力定位2级的海洋工程平台供应船为例,对其DP系统冗余性进行分析.     

基于结构可靠性的锚泊辅助动力定位滑模控制

针对长年累月定位在深海恶劣海况下的浮式生产储卸油装置(Floating Production Storage and Offloading vessels，FPSOs)的作业安全问题，本文提出了一种基于缆线结构性的锚泊辅助动力定位滑模控制方法。通过引入结构可靠性因子，表征锚泊系统缆线的安全，在此基础上设计一种新型滑模控制器，通过控制结构可靠性因子和艏向以达到FPSO锚泊辅助定位目的，并证明了系统的稳定性。通过一系列的仿真实验，证明了所提出的基于结构可靠性滑模控制器的有效性、安全性和节能性。     

定位方式对浮式半潜平台气隙的影响特性及机理研究

本文结合模型试验,采用数值重构的模型,以一浮式半潜平台为算例进行时域全耦合分析,就锚泊定位与动力辅助锚泊定位对平台气隙影响的敏感性展开研究,深入探索了定位方式差异对平台气隙的影响特性及其机理.研究得到如下结论:动力辅助锚泊定位平台较之于纯锚泊定位平台,锚链对平台的垂向约束相对较小,在垂向方向,平台与波浪之间的随动性更好,从而减小了平台与水质点之间的相对运动,对气隙有着较好的改善效果.在同等工况下,锚泊定位方式平台发生负气隙的概率大于动力辅助锚泊定位方式平台,其波浪砰击也更为剧烈.在平台气隙数值模拟时,应充分考虑定位方式差异对平台安全作业的影响.     

水声定位精度的评估标校方法

文章从分析定位标定系统海试数据处理结果入手,提出利用拟合检定方法评估水声测量定位精度。仿真测试和海试数据验证结果表明,利用拟合检定方法评估的水声定位精度比实际标定精度偏小,基本可以反映实际测量数据的标定精度,作出置信分析的拟合评估精度值更接近实际标定精度值。此方法可以作为定位标定的补充,给出测量精度指标的估计值。     

海洋平台锚泊定位系统特殊工况的发生条件及应对方法

特殊工况是锚泊定位系统由于锚索断裂或恶劣海况影响，导致定位精度漂移或位置失控的一种状态。这种状态是正常可控方式和非正常失控状态的时域渐变。文章对这种工况的演变过程断面提出了扩大偏差的弱稳定控制模式，延缓离散的不稳定控制模式，应急释放的设备保全控制模式。通过调整控制策略阻断恶化过程，或者延展这种不断恶化的时间过程，为人员和关键设备的安全保护争取更有效的时间。     

动态定位系统在深海钻井船上的应用

随着海洋石油工业由浅海向深海的转移,动态定位系统在海洋工程船舶中的应用越来越广泛,动态定位的级别也越来越高。本文就世界首艘圆筒形钻井平台某深海钻井平台的动态定位系统进行简单的阐述。     

3000t铺管起重船铺管作业锚泊定位系统设计研究

针对3000t铺管起重船铺管作业时锚泊定位系统的复杂性及强非线性问题,采用准静力法将铺管作业时变连续的锚泊定位系统分解成若干个离散确定时不变的锚泊定位系统,然后对每个离散后的锚泊定位系统作时域动力分析,并将铺管线作为附加的锚泊线处理,此法是比较有效且合理地设计铺管船铺管作业时锚泊定位系统的方法。