[發明專利]一種鉆井平臺的自升式浮托安裝方法

在審

• 申請號: 202010565244.X
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111809590A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 王磊;湯紫瑩;賀華成
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: E02B17/00
• 分類號: E02B17/00;E02B17/04;E02B17/08
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 李慶

1.一種鉆井平臺的自升式浮托安裝方法，其特征是，包括有以下步驟：

在指定施工海域安裝用于支撐鉆井平臺上部組塊的導管架；

對鉆井平臺上部組件橫向滑移裝載至動力定位駁船，并通過調載系統實時調載船體浮態；

通過動力定位駁船將鉆井平臺上部組塊運輸至指定施工海域，于運輸過程中通過自適應升降系統降低鉆井平臺上部組件的高度以降低重心；

動力定位駁船駛入導管架槽口，通過調節動力定位駁船位置使得鉆井平臺上部組塊的平臺支柱與導管架支柱對準；

調節動力定位駁船逐漸下潛至平臺支柱與導管架支柱完全對接；

通過自適應升降系統將鉆井平臺上部組塊上升至指定作業高度；

固定連接鉆井平臺上部組塊與導管架，完成緊固作業；

動力定位駁船退出導管架槽口，完成鉆井平臺上部組塊的安裝。

2.根據權利要求1所述的鉆井平臺的自升式浮托安裝方法，其特征是，自適應升降系統包括有：

通過電驅動對動力定位駁船進行動力驅動的動力驅動模塊；

通過齒輪條及減速機構進行動力傳遞的動力傳遞模塊；

通過安裝在鉆井平臺上的主控制器和導管架上的導管架控制器對導管架的升降進行控制的升降控制模塊；

安裝于導管角對鉆井平臺與導管架之間的傾斜角及相對位置進行檢測的傾角傳感器及位置傳感器。

3.根據權利要求2所述的鉆井平臺的自升式浮托安裝方法，其特征是：自適應升降系統對鉆井平臺上部組塊安裝操作步驟具體如下：

傾角傳感器和位置傳感器在導管架與平臺交界處進行傳感檢測，并輸出對應的傾角信號與位置信號；

對檢測的傾角信號進行有效性判斷；當判斷傾角信號有效時，將檢測獲得的傾角信號對應的平臺傾角與設定的傾角預設值進行比較：當平臺傾角絕對值小于傾角預設值時，控制鉆井平臺上部組塊保持當前速度繼續升降，當平臺傾角大于傾角預設值時，通過主控制器發出指令至各個導管架控制器進行控制，調整升降速度直至平臺傾角小于傾角預設值；

當判斷平臺傾角失效時，對檢測的位置信號進行有效性判斷；當判斷位置信號有效時，將檢測獲得的位置信號對應的相對位置之差與設定的位置差預設值進行比較：當相對位置之差小于位置差預設值時，控制鉆井平臺上部組塊保持當前速度繼續升降，當相對位置之差大于位置差預設值時，通過主控制器發出指令至各個導管架控制器進行控制，調整升降速度直至平臺和導管架交界處的相對位置之差小于位置差預設值；

當判斷相對位置之差失效時，切換至手動控制狀態，以通過手動控制各導管架上的控制器調整升降速度。

4.根據權利要求3所述的鉆井平臺的自升式浮托安裝方法，其特征是，自適應升降系統根據平臺傾角及相對位置之差進行控制具體如下：

基于人工神經網絡的函數擬合，采用檢測獲得的傾角信號及位置信號作為雙信號反饋，并將傾角信號作為主函數，位置信號作為從函數，通過徑向基函數神經網絡訓練，公式如下

式中，x_c為函數中心點，σ為函數的寬度參數；

主函數的輸入為傾角傳感器所反饋的當前時刻平臺傾斜角度值，輸出為下一時刻各個導管架需要調整的升降速度；

從函數的輸入為位置傳感器所反饋的當前時刻平臺與導管架交界處的相對位置之差，輸出為下一時刻各個導管架需要調整的升降速度；

其中，傾角傳感器通過測量平臺靜態重力角速度變化得到平臺傾角并傳送至主控制器；位置傳感器通過測量平臺與各個導管架交界處的位置信息得到相對位置之差并傳送至主控制器。