海洋钻井主动式升沉补偿系统节能方法及控制策略的研究

浮式海洋石油钻井平台随海浪产生的升沉运动会严重影响油井的钻进操作，因此需对钻具进行升沉补偿。主动式升沉系统补偿效果好，但由于能耗较大，其推广应用受到限制。本课题旨在将主动式和被动式升沉补偿系统有机地结合起来，充分利用被动式升沉补偿系统能耗小和主动式补偿效果好的优势，使二者取长补短，在获得较好的补偿效果的前提下，达到理想的节能效果。课题的主要思想是利用储能器来承受钻井过程中钻具的静载荷，将平台上升时钻具获得的能量储存起来，而在平台下沉时释放出来举升钻具，从而达到节能的目的；同时增设小功率主动控制单元，借助于控制策略以达到提高补偿效果的目的。本课题通过理论分析、对比评价、计算机仿真和试验研究等多种手段，对提出的新型主动式钻柱升沉补偿设计方法和系统原型开展系统研究，以达到降低能耗、简化结构、提高补偿效果和可靠性的目的，为加速我国海洋石油钻井平台升沉补偿系统的国产化提供前期的基础技术储备。