分享到:

全电式水下控制模块设计与研究

作为海洋油气开发不可或缺的部分,水下生产控制系统经历了全液压控制系统、电液控制系统和全电式控制系统的发展过程。目前电液控制系统发展成熟,但随着开发深度的增加,液压系统管路损耗严重,阀门开启时间变慢,电液控制系统难以满足深水生产要求。而全电式控制系统具有响应速度快,控制精度高,传输距离长等优势,对其进行研制将对我国海洋石油开采具有重要意义。本文对全电式控制系统中的控制模块进行研究和设计,完成的工作如下:对水下生产系统进行分析,对全电式水下控制模块、全电式阀门执行器和电连接器的主要功能进行整理,在对国内外全电式水下生产系统研究现状的基础上,对全电式水下控制模块和电连接器进行研究与设计。提出全电式水下控制模块的设计要求和性能指标,对控制模块的机械总体方案进行设计。对比分析两种电气控制方案,确定最佳的控制方式方案为集成式控制。对控制模块的关键部件进行详细设计分析。对500m水下电子模块耐压舱的热平衡结构进行设计,并对壳体强度分析与稳定性  (本文共99页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

水下控制模块测试装置研制及实验研究

随着经济的迅速发展,能源消耗加剧。目前,陆地油田出油率变低,陆上石油开采难度变大,因此,海上石油资源开发越来越受到重视。由于起步较晚,我国在海洋采油领域技术仍比较落后,特别是深水作业方面的技术。水下控制模块(Subsea Control Module,简称SCM)是深水采油生产设施的关键部分,起到控制和监视水下生产设施的作用。水下控制模块的在水下生产系统中发挥重要作用,而且安装和回收难度很大,因此在下水前需要对水下控制模块进行测试,以保证水下控制模块在性能和功能上满足生产要求。水下控制模块测试装置的研究对我国水下生产设施和海洋采油技术具有重要意义。论文介绍了水下控制系统、水下生产设备和水下控制模块测试装置的发展现状,通过分析国内外各公司水下设备的结构特点和功能要求,阐述了研究水下控制模块测试装置的目的和意义。分析水下控制模块的结构组成、工作原理和功能要求,确定测试装置的设计方案。装置包括:电子测试单元、信号发生装置、测试台和测试...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

水下控制模块的关键技术研究

水下生产控制系统被用来控制和监测水下采油设备的正常运行,而水下控制模块是水下生产控制系统的关键部分。国内对水下控制模块的研究起步较晚,理论的研究和装备的研发与国外有较大的差距。本文针对水下控制模块内的关键技术,进行了方案设计,研制出一套水下控制模块试验样机,并做了必要的测试。论文介绍了水下生产控制系统和水下控制模块的发展现状,对比分析了国外各公司的水下控制模块液压系统及机械结构的主要技术参数。提出了水下控制模块的总体设计方案,包括液压系统方案和机械结构布置方案。在液压系统中,液压动力源位于水面生产平台上,为整个液压系统提供液压动力;脐带缆内的液压流体经水下液压分配单元分配后输送到水下控制模块,由水下控制模块实现对水下阀门的控制。考虑海水压力的影响,水下控制模块整体采用压力平衡式补偿技术,内部水下电子舱被设计为承压结构,有效降低了水下控制模块的制造难度;同时采用对接和锁紧的方式来完成水下控制模块的安装和固定。针对水下阀门执行器与水...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

水下控制模块设计及试验研究

水下生产控制系统被用来控制和监测水下采油设备的正常运行,而水下控制模块(SCM)是水下生产控制系统的关键部分。国内对于水下控制模块和水下控制系统研究较国外尚处于落后阶段,为提高我国在水下生产环节的自主性,本文对水下控制模块结构及其液压系统进行详细设计,研制一台水下控制模块样机,并对其功能进行试验。论文在对水下生产控制系统和水下控制模块的功能、工作原理研究的基础上,提出一套水下控制模块总体设计方案,包括水下控制模块机械结构方案、液压系统方案和水下电子模块(SEM)电控方案。完成水下控制模块布局设计,确定对接锁紧方式实现对水下控制模块的安装与固定;将液压系统分为水上液压动力源、液压管线和水下液压控制系统三部分,并对各部分设计要求及组成进行分析;确定SEM与主控站信息传输方式及SEM内部电子元件组成。通过对水下分离器控制系统分析,提出水下控制模块对水下分离器控制试验方案及流程。针对水下控制模块更换作业要求,设计一套可供水下机器人操作的...  (本文共89页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

水下控制模块测试装置关键技术的研究

能源是人类生存和发展的基础,我国作为人口基数最大的国家,对于能源的需求尤为迫切。特别是石油和天然气,近些年的勘测显示,超过六成的天然气和石油储藏在深海区。随着陆地资源的日趋枯竭,海洋油气的深层开发迫在眉睫。然而,我国在这方面的研究才刚刚起步,需要加大海洋油气生产设备的开发、研究力度。水下油气生产系统的控制中枢——水下控制模块(SCM)在水下油气生产的过程中有着不可替代作用,一旦在水下工作时出现问题,维修起来十分困难,且费用高昂。这就需要在SCM下水前对其进行测试,确保其下水后能安全可靠的工作。本课题致力于研制出一套测试SCM的装置,该装置包括五部分,即SCM测试台、测试用液压动力源、电子测试单元、信号发生装置和阀门执行器模拟器。根据课题要求,本文需要完成的工作如下:首先,研究SCM的工作原理,完成SCM测试台液压系统设计和结构设计,并在此基础上利用ANSYS软件对其进行仿真分析,理论上确保设计的可行性。同时完成测试用液压源的设计...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

水下生产系统控制模块研究及可靠性分析

在石油工业迅速发展的今天,世界发达国家逐渐将目光投向海洋石油上,并从浅海逐渐向深水领域迈进。海洋石油开采中,水下生产系统的投入使用越来越广泛,水下控制模块也随着水下生产系统的应用而快速发展。我国在水下控制模块方面的研究尚处于起步阶段,取得了一定成果,但是和发达国家相比还是有一定差距。水下控制模块是水下生产系统的大脑,用于控制与监测海洋采油设备,水下控制模块的安全可靠对于国家财产、石油设备以及环境保护极为重要,因此,研制一套水下控制模块样机对于水下控制模块的工程实际应用提供了一定的参考和技术经验。此外,我国对水下控制模块的可靠性研究较少,研究水下控制模块的可靠性,对于从设计阶段提高水下控制模块可靠性以及减少水下控制模块的检查维修时间有重要意义。本文研制了水下控制模块的样机,在此基础上分析了液压系统和控制系统的可靠性。本文结合相关行业标准,研究了适合1500m水深的水下控制模块方案,包括:机械结构方案、液压系统方案和控制系统方案。其...  (本文共110页) 本文目录 | 阅读全文>>