NI技術(shù) 開發(fā)用于深海鉆井船 的立管管理系統(tǒng)

1、NI技術(shù) 開發(fā)用于深海鉆井船 的立管管理系統(tǒng)"CompactRIO 實時操作系統(tǒng) (OS)與硬件的堅 固可靠特性使其成為海洋環(huán)境下的一種理 想選擇。使用 NI 軟硬件套件，所有模塊之間的集成 與通信都非常簡單， 因此可以在減少開發(fā)時間的同時確保功能 與性能。"- Rodrigue Akkari, BPP- TECHThe Challenge:分析各種運行模式下 海底鉆探立管所受的 壓力，從而提供最優(yōu) 的艦船方位來增強立 管運行的安全性。半潛式平臺The Solution:使用NI CompactRIO 創(chuàng)建一個獨立運行的 單元，從鉆井立管收 集，處理，并傳送數(shù) 據(jù)，然后使用

2、NI LabVIEW來評Author (s):估壓力，推薦方位， 并為操作員設(shè)定修正 方案。Rodrigue Akkari - BPP-TECH隨著當今深海油井接 近3,000米深， 以及墨西哥灣的深水 地平線 (Deepwater Horizon)號 鉆井平臺原油泄露災(zāi) 難所引發(fā)的重大關(guān) 注，對檢測立管性能 的可靠系統(tǒng)的需求變 得至關(guān)重要。立管是 鉆井運行中必不可少 的，因為鉆柱以及其 它工具都要通過它們 來進入油井。我們開發(fā)了一種隨船 攜帶的立管管理系統(tǒng) (RMS)，它能為 執(zhí)行正常強度的鉆井 或結(jié)束提供實時指 導，并能在艦船現(xiàn)場 檢查立管運行狀態(tài)。 系統(tǒng)具有兩個主要部 分：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與

3、 主控制臺顯示系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包含NI cRIO- 9012實時控制器以及三個NI 9871 C系列模塊。主控 制臺是使用LabVIEW自主開發(fā)的，在 Windows PC上運行的軟件。我們使用 LabVIEW 中 的 LabVIEW MathScript RT模塊來編寫RMS軟件， 該軟件在放置于艦船 艦橋上的專用控制臺 上運行。數(shù)據(jù)采集硬 件通過采集各種數(shù)據(jù) 流，并將其轉(zhuǎn)換成可 由以太網(wǎng)接收的單數(shù) 據(jù)串，從而減少了對 特殊接口硬件的需 求。我們使用 LabVIEW為立 管建模，并應(yīng)用了各 種環(huán)境狀況，例如三 維的流體速度以及海 浪的周期與高度。我 們也涵蓋了頂部與底 部的立管角度，用于

4、 標示與井口防噴器組 之間的離去角，以及 與鉆井船撓性連接的 接近角。然后，我們 分析數(shù)據(jù)并以此來計 算立管的壓力。這種 方法連同采集及導出 的數(shù)據(jù)一道，構(gòu)成了 RMS的基礎(chǔ)。使用 LabVIEW MathScript 與公式節(jié)點 (formula nodes)，我們 包含了軟件中預先存 在的基于文本式語言 的IP核，它們是為 更有效的代碼復用而 開發(fā)的。我們使用內(nèi) 置的 LabVIEW 數(shù) 學與線性代數(shù) VIs來進行矩陣運 算以及要求執(zhí)行有限 元建模的計算。此 外，我們根據(jù) LabVIEW固有 的并行性來充分利用 主機計算機的多核處 理能力。Author Information:Rodrigue AkkariBPP-TECHLondonUnited Kingdom bppbpp- 1/4半潛式平臺2/4主控制臺3/4主軟件界面LegalThis case study (this "case study") was developed by a National Instruments ("NI") customer. THIS CASE STUDY IS PROVIDED "AS IS" WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND AND SUBJECT TO CERTAI