深海钻井升沉补偿装置机理研究与设计
| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-23页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第10-12页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第10-11页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外相关研究综述 | 第12-21页 |
| 1.2.1 国外研究现状 | 第12-19页 |
| 1.2.2 国内研究现状 | 第19-21页 |
| 1.3 本文研究内容及方法 | 第21-23页 |
| 1.3.1 研究内容 | 第21页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第21-22页 |
| 1.3.3 本文创新点 | 第22-23页 |
| 第2章 浮式钻井平台升沉运动机理分析 | 第23-43页 |
| 2.1 浮式钻井平台升沉运动影响分析 | 第23-26页 |
| 2.1.1 钻井平台多自由度运动介绍 | 第23-24页 |
| 2.1.2 升沉运动对钻井作业的影响分析 | 第24-26页 |
| 2.2 浮式钻井平台升沉运动载荷分析 | 第26-33页 |
| 2.2.1 浮力及变化量计算 | 第27-28页 |
| 2.2.2 下船体和立柱惯性力计算 | 第28-30页 |
| 2.2.3 下船体阻力和立柱摩擦阻力计算 | 第30-33页 |
| 2.2.4 波浪激振力计算 | 第33页 |
| 2.3 浮式钻井平台升沉运动响应仿真分析 | 第33-42页 |
| 2.3.1 升沉运动规律的测定分析 | 第33-35页 |
| 2.3.2 升沉运动模型的解算 | 第35-37页 |
| 2.3.3 升沉运动响应算例分析 | 第37-42页 |
| 2.4 本章小结 | 第42-43页 |
| 第3章 升沉补偿装置振动动力学及补偿过程分析 | 第43-64页 |
| 3.1 升沉补偿装置动力学分析 | 第43-49页 |
| 3.1.1 动力学模型的建立 | 第43-45页 |
| 3.1.2 受迫振动过程力学分析 | 第45-46页 |
| 3.1.3 振动微分方程的解算 | 第46-47页 |
| 3.1.4 大钩振动位移计算 | 第47-49页 |
| 3.2 钻柱升沉运动振动位移分析 | 第49-55页 |
| 3.2.1 动力学模型建立和受力分析 | 第49-51页 |
| 3.2.2 运动微分方程的解算 | 第51-54页 |
| 3.2.3 钻柱下端振动位移计算 | 第54-55页 |
| 3.3 天车升沉补偿过程摩擦因素算例分析 | 第55-63页 |
| 3.3.1 天车升沉补偿系统模型分析 | 第55-57页 |
| 3.3.2 补偿过程摩擦力学分析 | 第57-58页 |
| 3.3.3 摩擦阻尼影响仿真分析 | 第58-63页 |
| 3.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第4章 天车升沉补偿装置方案设计 | 第64-81页 |
| 4.1 天车升沉补偿装置工作机理分析 | 第64-68页 |
| 4.1.1 天车升沉补偿装置发展及应用现状 | 第64-66页 |
| 4.1.2 天车升沉补偿装置特征及组成分析 | 第66-67页 |
| 4.1.3 天车升沉补偿装置补偿过程分析 | 第67-68页 |
| 4.2 天车升沉补偿系统主要设计参数 | 第68-71页 |
| 4.2.1 海况计算设计参数 | 第68-69页 |
| 4.2.2 钻柱及大钩载荷设计参数 | 第69-70页 |
| 4.2.3 天车基本技术参数 | 第70-71页 |
| 4.3 天车升沉补偿装置总体方案设计 | 第71-80页 |
| 4.3.1 液压驱动式天车升沉补偿方式比较 | 第71-72页 |
| 4.3.2 浮动天车锁定导向功能方案设计 | 第72-74页 |
| 4.3.3 机械驱动补偿方式选择与方案设计 | 第74-79页 |
| 4.3.4 钢丝绳摇臂机构被动补偿功能设计 | 第79-80页 |
| 4.4 本章小结 | 第80-81页 |
| 第5章 天车升沉补偿装置结构设计与仿真分析 | 第81-150页 |
| 5.1 天车升沉补偿装置设计参数计算 | 第81-103页 |
| 5.1.1 钻井平台升沉运动相关参数选取 | 第81-82页 |
| 5.1.2 钻柱参数计算与组合设计 | 第82-89页 |
| 5.1.3 系统刚度系数与阻力系数计‘算 | 第89-92页 |
| 5.1.4 大钩悬挂载荷计算 | 第92-99页 |
| 5.1.5 天车型号选取与载荷计算 | 第99-103页 |
| 5.2 锁定导向系统结构设计与仿真分析 | 第103-126页 |
| 5.2.1 液压支撑系统设计与参数计算 | 第103-109页 |
| 5.2.2 液压系统回路设计与锁定过程分析 | 第109-112页 |
| 5.2.3 基于AMEsim的液压回路仿真分析 | 第112-115页 |
| 5.2.4 导向装置结构设计与强度仿真分析 | 第115-126页 |
| 5.3 齿轮齿条驱动机构设计与力学分析 | 第126-139页 |
| 5.3.1 齿轮齿条机构设计与参数计算 | 第127-132页 |
| 5.3.2 驱动电机选型计算 | 第132-133页 |
| 5.3.3 驱动齿轮-直齿条啮合振动分析 | 第133-136页 |
| 5.3.4 驱动齿轮-直齿条装置动力学分析 | 第136-137页 |
| 5.3.5 驱动齿轮-直齿条啮合过程数值分析 | 第137-139页 |
| 5.4 钢丝绳摇臂机构结构设计与补偿能力分析 | 第139-149页 |
| 5.4.1 钢丝绳摇臂机构负载与结构参数计算 | 第139-143页 |
| 5.4.2 钢丝绳摇臂机构运动补偿过程分析 | 第143-145页 |
| 5.4.3 钢丝绳摇臂机构被动补偿能力仿真分析 | 第145-149页 |
| 5.5 本章小结 | 第149-150页 |
| 第6章 总结与展望 | 第150-152页 |
| 6.1 文章结论 | 第150-151页 |
| 6.2 研究展望 | 第151-152页 |
| 致谢 | 第152-153页 |
| 参考文献 | 第153-158页 |
| 附录A 南海某海域钻井平台升沉运动时间历程数据 | 第158-160页 |
| 附录B 驱动齿轮与直齿条啮合过程部分数值计算数据 | 第160-168页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 | 第168-169页 |
