Разделы сайта
Выбор редакции:
- Фотограф Всеволод Тарасевич: сумасшедшая жизнь от «Формирования интеллекта» и до «Края земли
- Требуется продавец-консультант?
- «Полная неожиданность»: в России рухнули продажи электроники
- На слонимщине перерисовали соломенные фигуры, так как они уж очень напоминали известных людей беларуси
- Трудовая мотивация и удовлетворенность трудом Похожие работы на - Профессиональное удовлетворение работой разными поколениями сотрудн
- Как получить грант на начало бизнеса, руководство от первого лица
- Разделение рабочего времени на части
- Презентация на английском языке И
- Как формировать профили должностей для поиска ценных сотрудников?
- Рабочее время в нестандартных ситуациях По пятницу с 9 00
Реклама
Анализ поведения подвижного объекта в замкнутом пространстве. Система стабилизации бурового судна Системы стабилизации буровых судов петров червяков |
Удаление районов буровых работ от береговых баз, сложность и малая скорость буксировки, а также небольшая автономность снижают эффективность использования полупогружных буровых установок. Поэтому для поискового и разведочного бурения в отдаленных районах применяют буровые суда. (рис.11). Основным режимом эксплуатации буровых судов является бурение скважины (85-90% от всего времени эксплуатации судна). Поэтому форма корпуса и соотношение главных размерений определяются требованиями остойчивости и обеспечения стоянки с возможно малыми перемещениями. Вместе с тем форма корпуса должна соответствовать скорости передвижения судна 10-14 узлов и более. Характерная особенность для буровых судов - малое отношение ширины к осадке, равное 3-4.
Причем наблюдается тенденция уменьшения этого отношения (у судов «Пеликан», «Сайпем II» и др.), что можно объяснить расширением районов работы и требованиями повышения мореходности. Выбор главных размерений судна зависит от требуемой грузоподъемности, которая определяется расчетной глубиной бурения скважин и автономностью судна. В практике бурения разведочных скважин на море широко применяют однокорпусные и многокорпусные самоходные и несамоходные суда. С середины 50-х до конца 70-х годов для бурения использовались только суда с якорной и закольной системами стабилизации, их удельный вес в парке плавучих буровых установок составлял 20-24 %. Область применения для бурения судов с якорной системой стабилизации ограничена глубинами моря до 300 м. Новые перспективы в освоении морских месторождений открылись в 1970 г. благодаря созданию системы динамического позиционирования, использование которой позволило установить ряд рекордов по глубине разведываемых акваторий. С этого времени произошел относительно быстрый рост мирового парка судов для бурения на больших глубинах моря. Примерами зарубежных судов с динамической системой стабилизации являются "Пеликан" (до глубины моря 350 м), "Седко-445" (до 1070 м), "Дисковерер Севен Сиз" (до 2440 м), "Пелерин" (до 1000 м первое и до 3000 м второе поколения), "Гломар Челенджер" (до 6000 м, фактически покорена глубина моря 7044 м), "Седко-471" (до 8235 м). Самоходные буровые суда бывают однокорпусными и двухкорпусными (катамараны). В отечественных производственных организациях используются преимущественно однокорпусные. Обусловлено это меньшими капитальными затратами на их изготовление, так как они создавались на базе готовых проектов корпусов рыболовецких судов. Однокорпусные буровые суда типа "Диорит", "Диабаз", "Чароит", "Кимберлит", эксплуатировавшиеся в производственных экспедициях ВМНПО "Союзморинжгеология", оснащены якорной системой стабилизации, буровыми станками шпиндельного типа и технологическим оборудованием для проведения инженерно-геологических изысканий при глубине воды от 15 до 100 м. Опыт бурения с этих судов выявил ряд их конструктивных недостатков, основными из которых являются ненадежная система стабилизации на скважине, малые размеры буровой площадки и ограниченное число посадочных мест из-за использования серийных корпусов рыболовецких судов, невозможность передачи на забой необходимой осевой нагрузки при бурении станками шпиндельного типа без компенсаторов вертикальных перемещений бурового снаряда, невозможность проведения комплекса скважинных геотехнических исследований и отбора монолитов вдавливанием из-за использования бурильной колонны геолого-разведочного сортамента диаметром 0,050 - 0,064 м. Единственный вид скважинных исследований, которые можно производить с этих судов, - это прессиометрия. Технологический комплекс каждого судна состоит из буровой установки, системы для проведения скважинных геотехнологических исследований (статическое зондирование и пробоотбор) и донной пенетрационной установки. Использование бурового кондуктора (водоотделяющей колонны) на этих судах не предусмотрено. Привод основных буровых механизмов гидравлический, спускоподъемные операции механизированы. Специализированных судов для бурения разведочных скважин на глубинах морей свыше 300 м в России в настоящее время нет. Более перспективным типом судов для бурения разведочных скважин являются катамараны. По сравнению с однокорпусными судами такого же водоизмещения они имеют ряд преимуществ: более высокую остойчивость (амплитуда бортовой качки катамарана в 2-3 раза меньше, чем у одно-корпусных судов), что позволяет работать в лучших условиях при сильном волнении моря (коэффициент рабочего времени двухкорпусных судов больше, чем однокорпусных, минимум на 25 %); более удобную для работы по форме и значительно большую (на 50 %) полезную площадь палубы (поскольку ис- пользуется межкорпусное пространство), что дает возможность разместить на палубе необходимое количество тяжелого бурового оборудования; малую осадку и высокую маневренность (каждый корпус снабжен ходовым винтом), что способствует использованию их в условиях мелководного шельфа. Стоимость постройки однокорпусного судна со сравнимой площадью рабочей палубы на 20 - 30 % выше стоимости судна-катамарана.
Американская фирма "Ридинг энд Бэтес" построила буровое судно "Катамаран", состоящее из двух барж, скрепленных девятью балочными фермами (рис.12). Длина судна 79,25 м, ширина 38,1 м. С него можно бурить скважины глубиной до 6000 м при любой глубине моря. На судне установлены: буровая вышка высотой 43,25 м с грузоподъемной силой 4500 кН; ротор; двухбарабанная лебедка с приводом от двух дизелей; два буровых насоса с приводом от двух других дизелей; цементировочный агрегат; резервуары для глинистого раствора; восемь якорных лебедок с электроприводом от двух дизель-генераторов переменного тока мощностью по 350 кВт; жилые помещения для 110 человек. Из буровых судов-катамаранов значительно меньших геометрических и энергетических параметров следует отметить отечественные катамараны "Геолог-1" и "Геолог Приморья", техническая характеристика которых приведена ниже. "Геолог-1" "Геолог Приморья" Водоизмещение, т....................... 330 791 Длина, м....................................... 24 35,1 Ширина, м.................................... 14 18,2 Осадка без груза, м...................... 1,5 3,26 Высота надводного борта, м 1,7 4,47 Мощность дизель-генераторов, главных.................................. 2x106,7 2x225 вспомогательных.................. 2x50 2x50 Скорость хода, узлы................... 8 9 Мореходность, баллы................. 6 8 Условия работы: удаление от берега, км.......... До 3 До 360 минимальная глубина мо- ря, м......................................... 2 5 волнение моря, баллы............ 3 4 Минимальная глубина моря, на которой возможно бурение с катамарана, определяется величиной его осадки, максимальная - длиной якорных тросов. Возможные глубины бурения скважин зависят от типа установленных на катамаранах буровых установок. Катамаран "Геолог-1" (рис.13) построен специально для инженерно-геологических изысканий в прибрежных акваториях Черного моря. На катамаране смонтированы: установка УГБ-50М с электроприводом для бурения скважин глубиной до 30 м по породам ударным, колонковым и шнековым способами; подводная пенетрационно-каротажная станция ПСПК-69 для исследования физико-механических свойств мягких грунтов и установления литологического строения морского дна; сейсмоакустическая станция "Грунт" для непрерывного профилирования с целью получения сведений о литологическом строении морского дна по всей зоне между опорными скважинами. В точке исследования "Геолог-1" закрепляется четырьмя якорями, а на глубинах моря до 7 м - дополнительно двумя закольными сваями длиной по 8 м. Несамоходные плавучие буровые установки создают, используя в качестве основания, не предназначенные для бурения несамоходные суда (баржи, плашкоуты, шаланды), деревянные плоты или специально изготовленные для бурения металлические понтоны, катамараны и тримараны. Из несамоходных судов чаще всего используют баржи. Из всего многообразия типов барж не все пригодны для производства буровых работ на море. Наиболее удобна сухогрузная баржа с открывающимися в днище люками, благодаря чему буровой станок можно установить в центре баржи. Перед производством работ баржу загружают балластом для придания ей большей остойчивости. Иногда для бурения применяют две однотипные баржи, спаренные поперечными брусьями. Образуется катамаран с зазором между баржами, в котором размещается устье скважины. Спаривание барж позволяет применять тяжелые буровые установки и вести бурение в неблагоприятных гидродинамических условиях моря. Буровые плоты наиболее доступны в изготовлении. Тяжелые плоты глубоко погружены в воду. Это повышает их остойчивость, но увеличивает осадку и не исключает захлестывание оборудования даже небольшой волной. Со временем плоты теряют свою плавучесть, и срок службы их сравнительно небольшой. Буровые металлические понтоны по водоизмещению делят на легкие площадью 30-40 м 2 и тяжелые площадью 60-70 м 2 . Остойчивость понтонов невысокая, и используют их преимущественно на закрытых акваториях при волнении моря до 2 баллов. В России при бурении на шельфе дальневосточных морей широкое применение получили катамараны типа "Амур" и тримараны типа "Приморец", представляющие собой суда маломерного флота с ограничением плавания по волновому состоянию моря до 5 баллов. Первые несамоходные. Вторые могут передвигаться самостоятельно со скоростью до 4 узлов в тихую погоду на небольшие расстояния в пределах разведываемой бухты. Однако их тоже относят к несамоходным, так как условия работы в подавляющем большинстве случаев вынуждают использовать для их буксировки вспомогательные суда. Указанные катамараны и тримараны разработаны СКВ АО "Дальморгеология" для бурения ударно-забивным и вращательным способами разведочных скважин конкретных параметров и имеют следующие технические характеристики: Катамаран Тримаран "Амур" "Приморец" Длина, м...................................... 13,6 18,60 Ширина, м.................................. 9,0 11,80 Высота борта, м......................... 1,5 1,85 Осадка, м.................................... 0,8 0,95 Водоизмещение, т...................... 40 65 Число и масса (кг) якорей......... 4x150 4x250 Грузоподъемная сила буро- вой вышки, кН............................ 200 300 Параметры скважины, м: глубина по воде.................... 25 50 глубина по породам.............. 25 50 Максимальный диаметр по колонне обсадных труб............. 0,146/0,166 0,219/0,243 Рис. 14- Плавучие буровые установки АО "Дальморгеология": а - ПБУ "Амур": 1 - якорная лебедка, 2 - рубка, 3 - буровая лебедка, 4 - буровая вышка; б - ПБУ "Приморец": 1 - надстройка, 2 - буровая вышка, 3 - буровая лебедка, 4 - талевая лебедка, 5 - вибратор, 6 - вращатель Тримаран "Приморец" - ПБУ с тремя корпусами серийных судов, соединенными плоским мостом из стального проката (рис.14, б ). Ходовой двигатель и винторулевое устройство размещены в среднем корпусе, смещенном в корму относительно боковых. Дизель-генератор и промывочный насос расположены в двух параллельных боковых корпусах тримарана. На палубе в кормовой части установки находится надстройка бытовых и служебных помещений, в носовой - размещено буровое оборудование, содержащее Л-образную буровую вышку, лебедку для ударно-забивного бурения, талевую оснастку и лебедку для подъема труб, вращатель и вибратор. В палубе ПБУ "Амур" и "Приморец" имеются П-образные вырезы для отхода установки от скважины без извлечения обсадных труб на время шторма, плохой видимости или ремонта и последующего подхода к скважине для продолжения бурения. Непотопляемость и устойчивость этих установок сохраняются при затоплении любого одного отсека. Катамаран "Амур" - ПБУ с двумя параллельными корпусами серийных краболовных ботов, соединенными в верхней части плоским мостом из стального проката, образующим общую палубу (рис.14, а ). Энергосиловое и вспомогательное оборудование установки расположено в корпусах катамарана, что увеличило рабочую площадку. На палубе установлены А-образная буровая вышка, лебедка для ударно-забивного бурения, вибратор, обсадные трубы, рабочий инструмент, рубка, четыре якорные лебедки. Осн.: 2. [ 74-77 ], 3. Доп.: 7. 1. Для чего и на какие глубины предназначены БС? 2. Конструкция бурового судна. 3. Отличительная особенность в конструкции ППБУ от БС. 4. С помощью чего удерживаются БС? 5. Что можно отнести кпреимуществам БС? Описаны системы, обеспечивающие удержание буровых судов в заданной точке океана. Приведены алгоритмы и программы расчета оптимальных с учетом статистических характеристик возмущающих воздействий в условиях Мирового океана. ОГЛАВЛЕНИЕ Современный технический прогресс в области информационных технологий существенно расширяет тактико-технические возможности подвижных
объектов различного назначения. Значительную роль в этом процессе играет решение задач ориентации и навигации объектов на новом качественном уровне. Системы,
решающие на борту эти задачи, объединяются в информационно-управляющие комплексы ориентации и навигации (КОН). Наряду с оптимизацией управляющей части
КОН, общим направлением их развития в последние десятилетия является существенное повышение точности и надежности признано информационные параметры
ориентации и навигации, т.е. совершенствование информационной части КОН. Эти обстоятельства во многом предопределяют рост эффективности и безопасности
эксплуатации подвижных объектов. Актуальность темыЗадача вычисление координат подвижного объекта актуальна, т.к. в настоящее время требуется высокая точность и достоверность положения объекта. В связи с этим ведутся исследования по улучшению систем навигации и вывод их на новый, более высокий уровень. Научная значимость работыНаучная значимость данной работы заключается в разработке более точного метода определения координат подвижного объекта и удержание его в определенном пространстве. Практическая ценность результатов работыВ ходе выполнения работы после проведения моделирования с улучшенными методами предполагается получить более оптимальный и достоверный метод определения координат и удержание объекта в ограниченном пространстве. Обобщенная структура КОН в виде пяти взаимосвязанных функциональных модулей (Рис.1): Рисунок 1 - Обобщенная структура комплексов ориентации и навигации. В приведенной структуре информационной основой КОН является комплекс систем-источников первичной информации (КПИ), измеряющие различные параметры движения и состояния объекта и передают эту информацию в аналоговом или цифровом виде в вычислительный комплекс (ВК). На Рис.1 обозначено: СВОИ - средства ввода и отображения информации. CK - средства контроля подсистем КОН и управляемого объекта. ИУ - исполнительные устройства управления. Динамическое позиционированиеСистемы динамического позиционирования открыли новые возможности для интенсивного развития морских исследований, результаты которых
составляют необходимую научную базу для всех видов использования и освоения Мирового океана. Системы управленияСистемы динамического позиционирования, в основном, это положение судна по отношению к намеченной позиции и направляет силу различных
двигателей, чтобы исправить любые ошибки позиции. Без какой либо модуляции тяги и предоставление «мертвой зоны», система будет постоянно
перерегулироваться. Наверное, самая простая практическая система состоит из тяги и момента команды пропорциональной (Р) на сумму местоположения и
направления ошибки: Диаграмма осей системы приведена на рис 4.1, с началом координат, S, из земных осей в системе входит по-прежнему поверхности воды. Математическая модельДля динамического позиционирования плавучее сооружение, не только горизонтальные движения низкой частоты волны (K = 1), влияние (K = 2)
и рыскания (К = 6) представляют интерес. Двигатель силы должнен балансировать и принимать волны, текущие и ветровые нагрузки. Кроме того, xЎ и Xf, является
медленно меняющимися структуры. Осталось высокочастотные движение волн, которые интегрировались или отфильтровались.
Оптимальная оценка состоянияПрежде чем разрабатывать систему управления динамического позиционирования необходимо вычислить оценку состояний шумов. Обычно это
делается путем применения наполнителя оценкам состояния Кальман и обозначаются Xl, Xh, Xc1, Xw.
Методы определения координат объектаПcевдодальномерний метод. Сущность псевдодальномерного метода состоит в определении расстояний между навигационными спутниками и потребителем и последующим расчетом координат
потребителя. Для расчета трех координат потребителя псевдодальномерным методом необходимо знать расстояния между потребителем и минимум тремя
навигационными спутниками. Эти расстояния измеряются между фазовыми центрами передающей антенны навигационного спутника и приемной антенны потребителя. Уравнение (1) можно записать через координаты i-го спутника и координаты потребителя по формуле: Где PR- измеренная псевдодальность к i-му навигационному спутнику, км; Дифференциальный метод. Дифференциальный метод определения координат используется для повышения точности навигационных определений, выполняемых в аппаратуре потребителя. В основе
дифференциального метода лежит знание координат опорной точки или системы опорных точек, по которым могут быть вычислены поправки к определению
псевдодальностей навигационных спутников. Если эти поправки учесть в аппаратуре потребителя, то точность расчета, в частности, координат может быть
повышена в десятки раз. Разница между расчетной и измеренной псевдодальностями является поправка псевдодальности соответствующего навигационного спутника. Учет в аппаратуре потребителя этой разницы и позволяет повысить точность навигационных определений. В практических системах потребителю передается скорость изменения поправок псевдодальностей, с применением которых производится расчет скорректированных псевдодальностей. ЗаключениеВыполненные исследования, результаты которых изложены работе, позволяют решить актуальную задачу формирования математической модели
судна, оборудованного СДП, на ранних стадиях исследовательского проектирования. К наиболее существенным можно отнести следующие результаты работе: С использованием разработанной методики выполнена имитационное моделирование судна, оборудованного СДП. Результаты моделирования практически подтвердили верность методики. Выполненные исследования убедительно показали реальную возможность сформировать математическую модель судна, оборудованного СДП, в условиях неполной и неточной информации, когда объект управления реально еще не существует, а информация о системе минимальна. ПримечаниеПри написании данного реферата выпускная работа магистра еще не завершена. Дата окончательного завершения работы: 1 декабря 2011 г. Полный текст работы и материалы по теме работы могут быть получены у автора или его научного руководителя после указанной даты. Список литературы
Основное назначение систем стабилизации БС - предотвращение его горизонтальных смещений от устья скважины на величины выше допустимых во избежание поломки обсадных и бурильных труб. В то же время некоторые типы систем стабилизации при правильной технологии их использования обеспечивают также существенное уменьшение качки БС. Влияние типа и параметров системы стабилизации судна на его качку и дрейф Основное назначение систем стабилизации БС - предотвращение его горизонтальных смещений от устья скважины на величины выше допустимых во избежание Стабилизация БС при помощи закольных свай полностью исключает его дрейф и уменьшает качку. Однако область эффективного использования закольных свай Однако никакими усилиями наклонно направленный трос невозможно вытянуть в прямую линию, под действием силы тяжести он всегда провисает, и это уменьшает Успокоители качки судов Работа успокоителей качки судов основана на том, что они создают стабилизирующий момент только при возникновении отклоняющего момента, т.е. когда судно По принципу управления работой успокоители качки делятся на пассивные и активные. Пассивные не имеют искусственного управления стабилизирующим моментом Боковые и торцевые кили представляют собой длинные пластины, устанавливаемые на корпусе БС ниже ватерлинии. Кили создают дополнительное сопротивление при бортовой и продольной качке и способствуют Управляемые бортовые рули представляют собой крылья малого удлинения, которые выступают с обоих бортов судна и снабжены механизмами, обеспечивающими их Действие гироскопического успокоителя качки основано на том, что массивный гироскоп при быстром вращении противодействует изменению направления своей Успокоительные цистерны бывают пассивными и активными. Конструктивно эти успокоители представляют собой специальные сообщающиеся цистерны с Пассивные успокоительные цистерны малоэффективны в условиях нерегулярного волнения, и их эффективность зависит от нагрузки судна. В то же время Система Флюм отличается простотой и высокой эффективностью, низкими начальными и эксплуатационными затратами, относительно небольшими размерами и Влияние соотношения главных размерений судна на параметры его качки Для уменьшения килевой и вертикальной качки целесообразно проектировать суда, длина которых была бы больше длины волны, при которой с них 141 нескольку раз. А так как изменять положение судна на скважине синхронно с изменением направления волны трудно, то судно может оказаться в положении Повышается остойчивость судна и улучшаются условия обитания на нем при увеличении ширины БС. Исходя из режима работы судна (стоянка на точке бурения Следовательно, при различном влиянии изменения мета-центрической высоты судна на его остойчивость и условия обитания, а ширины на остойчивость и Обычно относительная метацентрическая высота (отношение метацентрической высоты к максимальной ширине корпуса) для грузовых и пассажирских судов при Изложенное свидетельствует, что мероприятия по уменьшению качки БС путем выбора его центра тяжести, формы обводов и размеров корпуса имеют ограниченное Методы уменьшения амплитуды и силы воздействующих на судно волн Наиболее мобильными устройствами, защищающими БС от больших волн, являются волнорезы, или волноломы. Их действие основано на том, что по мере удаления Обычно волнорезами служат обладающие положительной плавучестью цилиндрические емкости, которые шарнирно соединяют между собой или помещают в сетчатую Для эффективной работы волнорезов оси цилиндрических емкостей должны находиться ниже уровня воды, где энергия волны максимальная. Для этого расчетную |
Читайте: |
---|
Популярное:
Новое
- Требуется продавец-консультант?
- «Полная неожиданность»: в России рухнули продажи электроники
- На слонимщине перерисовали соломенные фигуры, так как они уж очень напоминали известных людей беларуси
- Трудовая мотивация и удовлетворенность трудом Похожие работы на - Профессиональное удовлетворение работой разными поколениями сотрудн
- Как получить грант на начало бизнеса, руководство от первого лица
- Разделение рабочего времени на части
- Презентация на английском языке И
- Как формировать профили должностей для поиска ценных сотрудников?
- Рабочее время в нестандартных ситуациях По пятницу с 9 00
- Лист ознакомления с должностной инструкцией образец бланк