半潛式鉆井支持平臺(tái)錨泊輔助動(dòng)力定位研究.pdf

1、隨著海洋石油開發(fā)越來越趨向于走向深海，海洋平臺(tái)面臨著越來越極端的海洋環(huán)境，傳統(tǒng)錨泊定位和動(dòng)力定位的定位形式也愈加的不能滿足越來越深的工作水深和越來越惡劣的工作環(huán)境的要求。為此，錨泊輔助動(dòng)力定位的出現(xiàn)，為深海油氣開發(fā)提供了一種新的定位方式。與錨泊定位和動(dòng)力定位相比，錨泊輔助動(dòng)力定位具有定位精度高、機(jī)動(dòng)性好、能夠適應(yīng)極端海況、安全性好的優(yōu)勢(shì)，在深海油氣開發(fā)中，展示了良好的作業(yè)性能；同時(shí)，隨著鉆井作業(yè)的作業(yè)水深越來越深，鉆井作業(yè)平臺(tái)對(duì)可變載荷

2、的要求越來越苛刻，鉆井服務(wù)支持平臺(tái)的概念在這種背景下孕育而出，半潛式平臺(tái)由于其優(yōu)良的性能成為鉆井服務(wù)支持平臺(tái)的首選。
　　本文以某半潛式鉆井服務(wù)支持平臺(tái)為研究對(duì)象，針對(duì)錨泊輔助動(dòng)力定位原理，編制了錨泊輔助動(dòng)力定位分析程序，并在不同的工況下驗(yàn)證其定位能力。
　　建立了適合于錨泊輔助動(dòng)力定位的平臺(tái)運(yùn)動(dòng)模型，包括平臺(tái)的高頻運(yùn)動(dòng)模型和低頻運(yùn)動(dòng)模型；風(fēng)載荷、流載荷采用經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算方法，基于 Newman近似原理計(jì)算波浪二階載荷；基于

3、懸鏈線理論編制了錨泊系統(tǒng)的懸鏈線計(jì)算程序，并和商業(yè)軟件 AQWA對(duì)比，驗(yàn)證了程序的準(zhǔn)確性；隨后介紹和設(shè)計(jì)了粒子群優(yōu)化推力分配方法和粒子群優(yōu)化PID控制方法，并利用 MATLAB平臺(tái)他編制了其計(jì)算程序，通過具體算例驗(yàn)證了算法的可行性。
　　針對(duì)半潛式鉆井支持平臺(tái)進(jìn)行錨泊輔助動(dòng)力定位的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)定位能力分析，繪制了半潛式鉆井支持平臺(tái)的極限風(fēng)速曲線，并對(duì)半潛式鉆井支持平臺(tái)進(jìn)行基于準(zhǔn)靜態(tài)算法的時(shí)域動(dòng)態(tài)分析，將結(jié)果與錨泊定位作對(duì)比，錨泊輔助