锚泊辅助动力定位系统研究

在1000米-2000米水深情况下，半潜式钻井平台或浮式钻井船锚泊定位方式定位精度相对较低，使用完全动力定位系统则耗油较多，国际上经常应用锚泊辅助动力定位系统的方式进行海上定位，即：使用锚泊系统和动力定位联合的形式进行定位。目前中海油981半潜式钻井平台已接近建造完成，针对各种水深和海洋环境条件下，如何优化其定位方式具有实际工程使用价值。本申请针对1000米-2000米水深作业下的半潜式钻井平台，采用数值计算和模型试验的方式进行锚泊辅助动力定位系统研究，研究该定位形式下半潜式钻井平台的定位能力、平台运动特征、锚泊系统受力及运动情况、动力定位系统功率消耗等方面，并建立和完善相关数学模型。为今后的半潜式钻井平台定位方式提供了理论分析和模型试验的研究手段，也为当前的深水半潜式钻井平台的实际应用提供了一定的使用指导，对我国开展深水开发和作业具有一定意义。

项目背景：在 1000 米-2000 米水深情况下，半潜式钻井平台或浮式钻井船锚泊定位方式定位精度相对较低，使用完全动力定位系统则耗油较多，国际上经常应用锚泊辅助动力定位系统的方式进行海上定位，即：使用锚泊系统和动力定位联合的形式进行定位。本项目针对 1000 米-2000 米水深作业下的半潜式钻井平台，采用数值计算和模型试验的方式进行锚泊辅助动力定位系统研究，研究该定位形式下半潜式钻井平台的定位能力、平台运动特征、锚泊系统受力及运动情况、动力定位系统功率消耗等方面，并建立和完善相关数学模型，为今后的半潜式钻井平台定位方式提供了理论分析和模型试验的研究手段，也为当前的深水半潜式钻井平台的实际应用提供了一定的使用指导，对我国开展深水开发和作业具有一定意义。.本项目主要研究内容包括：基于锚泊辅助动力定位系统的锚泊定位模型试验技术；在辅助系泊状态下半潜式钻井平台的动力定位能力；研究锚泊辅助动力定位系统的控制方法，实现定位方式优化配置；锚泊辅助动力定位系统的时域模拟数值计算。.重要成果：经过4年的理论分析、数值计算和模型试验相结合的科研过程，项目组最终掌握了锚泊辅助动力定位理论分析方法、锚泊辅助动力定位能力分析方法、锚泊辅助动力定位系统时域模拟方法和锚泊辅助动力定位的模型试验方法。.首先自主开发了锚泊辅助动力定位系统动力定位能力分析软件，研发了锚泊辅助动力定位系统时域模拟程序，并通过了模型试验的验证。.完成了锚泊辅助动力定位系统各种影响因素的研究，包括：锚泊辅助动力定位系统单缆失效影响研究、锚泊辅助动力定位系统推力器故障模式影响分析、锚泊辅助动力定位系统推进器布置方式影响分析研究、半潜平台锚泊辅助动力定位系统锚链布置方式影响分析研究、深水半潜平台锚泊辅助动力定位系统与动力定位系统比较分析研究、锚泊辅助动力定位系统艏向控制模式研究。.完成了锚泊辅助动力定位系统模型试验研究，在已有动力定位模型控制系统的基础上，设计并优化了与锚泊系统相关的控制算法，顺利完成了模型试验研究，并获得了一系列宝贵的数据及验证。.项目组已完全具备了在锚泊辅助动力定位系统中的自主研发能力，期待未来在实际工程项目中获得应用，并形成动力定位系统产品。