管径自适应轮式管道机器人设计

针对管道机器人恶劣的工作环境,设计出了可以通过动力驱动结构实现变径,具有良好越障能力的轮式管道作业机器人。完成了机器人的整体机构设计和三维造型,并对机器人的越障性能进行了理论分析。     

一种跨越式水平井越障牵引器设计

针对水平井轮式牵引器存在的越障能力差及越障方式单一等问题,通过对其越障力学的研究,提出了一种跨越式水平井越障牵引器的结构设计。该结构设计包括探测式扶正器、多节牵引机构和电路控制系统。探测式扶正器可以提前探测井下障碍物的方向和大小;多节牵引器机构可实现交替牵引、跨越障碍物的越障动作。跨越式水平井越障牵引器越障迅速灵活,安全可靠,提高了牵引器的越障能力,可应用于大障碍物较多以及井径变化的水平井中;具有轮式牵引器的连续牵引和高效快速特性。研究结果为提高水平井牵引器越障能力提供了一种可行的设计方案。     

关于赫格隆车的国内配套

为了加快我国的浅海、海滩、沼泽及内陆湖泊等地域的石油勘探开发,大港石油管理局物探公司于1991年分别组、改建了四个海滩、水域地震队,配备以赫格隆全地形车为主的两栖运载设备,虽赫格隆车具有速度快、载重大、体积小、比压低、越障能力强、各种地形     

水平井牵引机器人自动定心机构动态仿真

牵引机器人输送技术是油田水平井测试中仪器输送的有效手段,自动定心机构是牵引机器人的辅助支撑,用来承受牵引机器人的自重,使机器人始终保持与管道同轴。通过对弹簧蓄能轮式定心机构结构形式与工作原理的研究,建立了偏置式4对臂自动定心机构的力学模型;利用ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems)的优化工具,分析了各结构参数与弹簧力的敏感系数,完成了结构参数的优化;根据优化结果建立了仿真模型,利用ADAMS的机械系统建模与仿真模块对其力学特性及动态性能进行了仿真研究,发现越障时结构上存在缺陷,由于两臂之间采用铰接,越障时不能形成独立的力封闭三角形。据此提出了改进方案,通过增加连杆来消除两臂间的制约关系。改进后的模型在越障时避免了单侧轮受力,减少了冲击,提高了机器人运动的平稳性。图9表3参19     

水下机器人在OBN海底布放中的应用

目前,OBN海底布放通常采用人工抛放和水下机器人精确布放相结合的方式,在水深小于100 m、流速较小、水下地形平坦区域采用人工抛放;在水深大于100 m、流速较大、水下地形较复杂区域采用ROV精确布放.因为ROV单次下水可携带的OBN数量有限,这严重制约了 ROV精确布放OBN的效率,此文结合实际工程案例介绍了一种专门...     

基于Arduino的小型浅水作业ROV研制

针对小型ROV在近海平台等浅水环境顶流作业能力差和运动控制难的问题,研制开发了基于Arduino的小型浅水作业ROV精灵号,提出以Arduino mega 2560作为核心控制器的控制系统架构,同时采用小体积大推力推进器,提高ROV本体顶流作业能力。以Arduino为核心,进行上层指令系统和底层运动系统的搭建并通过串口通信方式建立上下系统通信。设计了浅水作业ROV的机械结构,建立了精灵号ROV的动力学模型,采用PID进行艏向运动控制,并进行了系统仿真。系统联调和水池试验结果表明了以Arduino为核心的精灵号浅水ROV控制系统设计的可行性,同时验证了推力矢量合成的实际效果。该ROV的研制对于其他微小便携式机器人,尤其是小型ROV的开发具有参考意义。     

储油罐清洗机器人越障性能仿真研究

为了改善履带式储油罐清洗机器人的通过障碍的能力,在机器人车身与轮体之间设计添加主动阻尼悬架装置,研究主动阻尼控制对机器人越障性能的影响,并分析了相关理论,最后以主动阻尼为控制对象通过MATLAB软件和ADAMS软件对机器人进行仿真分析。通过仿真分析验证主动调节系统阻尼可以提高翻越阳极块等障碍的平稳性,进一步表明了控制理论应用对改善机器人翻越障碍有广阔的应用前景。     

石油勘探车辆典型悬架系统研究

石油勘探的作业环境大多是沙漠、戈壁、草原等复杂地形,对车辆的越野能力和特种设备装载平顺性要求较高。悬架系统在改善操纵性、保证车辆的平顺性、提高乘车舒适性等方面起重要作用,这对石油勘探行业的车辆非常重要。本文主要分析了目前常用的传统型车辆悬架型式,并以电子控制空气弹簧悬架和电子控制油气悬架系统为例,分析了处于研究应用热点的主动式悬架系统,对于特种底盘制造和开发具有一定的参考意义。     

新型液压轮式通井机的研制

根据油田作业设备的现状,针对现有履带式或轮式通井机作业效率低,生产成本高,移动性能差等缺点,研制了一种新型液压轮式通井机。该通井机采用自行式结构型式,行驶和作业共用1台斯太尔WD615 67G3—36柴油机,传动系统为静压传动,对绞车实现液压制动;采用4×4全驱动型式。着重对新型通井机的结构特点、液压传动及绞车制动系统作了说明。厂内试验表明,新型液压轮式通井机在作业性能、经济性和操作等方面均有较大改善。     

水平井牵引机器人越障机构分析

为满足水平井开采需要,研究并提出了一种轮式水平井牵引机器人的越障机构,该机构包括齿轮齿条和柔性支撑单元等组成部分。通过对越障机构数学模型的分析和采用ADAMS虚拟样机软件对其进行运动学及动力学仿真试验,证明了越障机构能够确保机器人适应井径变化,越过井管中的障碍物,将测井仪器及井下工具运送到指定位置。在保证封闭力相同的条件下,管径不同所需弹簧力不同,在直径139.7mm的管道中所需的弹簧力最大;驱动轮直径越小,支撑臂越短,所需要的弹簧力越小。     

ROV扭矩工具系统研制与应用

ROV扭矩工具(TT)是深水水下油气田开发过程中使用的水下机器人(ROV)作业装备。ROV扭矩工具系统是以ROV为核心,包括扭矩工具本体和控制系统,其结构尺寸和工作能力与工作效率是影响水下作业的便利性与作业成本的关键因素。依托南海某气田水下生产系统,参考ISO13628-8等规范,设计出具有多尺寸自适应接口、牙嵌离合换挡结构和锁紧机构的扭矩工具及其控制系统。采用有限元分析软件对扭矩工具关键部件进行仿真分析。完成了扭矩工具的样机研制并进行测试。测试结果表明：水下ROV扭矩工具的锁紧、解锁功能,换挡功能,马达闭环控制功能均可实现,技术参数满足设计要求。研究成果对ROV扭矩工具及其控制系统的技术发展和产品开发均有借鉴意义。     

基于CFD的ROV航速预报

基于计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics，CFD）理论，根据剪切应力传输 （Shear Stress Transfer，SST）模型 湍流模型数值求解和雷诺平均方程（Reynolds-Averaged Navier-Stokes equation，RANS）原理，通过切割体网格划分法计算三自由度运动模式下遥控无人潜水器（Remotely Operated Vehicle，ROV）的二阶阻尼系数、线性阻尼系数、ROV附加质量，建立ROV三自由度动力学模型。采用STAR-CCM+计算单个导管螺旋桨的各水动力数值，考虑ROV对导管螺旋桨的影响，计算其水动力性能。在此基础上，进行ROV动力与阻力的匹配，提出一种基于回归曲线法的航速预报方法以实现ROV航速预报。结果表明：单独螺旋桨产生的推力之和可作为ROV的总推力；在固定螺旋桨转速的情况下，在预估航速附近设置多个航速点，通过迭代法和回归曲线的方法确定此转速下推力与阻力相等的航速点，可实现螺旋桨不同转速下ROV航速的预报。     

浅海海底管线电缆检测及维修装置稳性研究

浅海海底管线电缆检测及维修装置是维护海上油田生产的一种新型装备,结构形式特殊,作业状态比常规的潜水装置复杂.本文对该装置各种作业状态的稳性衡准及计算进行了研究.     

海底电缆的使用与恢复

目前海底电缆地震采集系统,在国内浅海物探领域已基本替代了无线电遥测地震采集系统。文章通过对海底电缆地震采集系统中最主要的设备之一－－海底电缆的结构,性能及使用情况的介绍,分析了海底电缆损坏的原因,并简述了目前国内海底电缆的检测和维修能力。     

桩海地区海底结构调查技术及应用

环渤海湾地区油气资源丰富,是目前胜利油区勘探开发的主要场所。由于极浅海及浅海地区海底结构复杂,该地区高精度地震勘探存在许多技术难题。常规的表层结构调查方法受到限制,无法详细了解海底结构。根据桩海地区实际情况,首次在地震勘探领域应用海底结构调查技术,查清了极浅海和浅海海底沉积结构;根据海底沉积地层与海水速度,建立了相应的极浅海和浅海近地表地质结构速度模型和吸收衰减模型,有助于获得陆、滩、极浅海和浅海的整体表层结构,为滩浅海高精度地震勘探资料采集及处理提供重要的依据,提高了地震勘探质量。     

浅海新型修井平台的研究与设计

从结构、设备配套、总体参数论述了浅海新型修井平台的研究、设计概况，并阐述了该平台研究与设计的技术、经济分析。浅海新型修井平台是为解决胜利海上作业平台能力不足，以满足生产需要而进行研究、设计的一种自升式小修平台。特别是在新型升桩系统和修井作业系统的研究、设计中，采用了创新技术及液压储能作业机，新型升桩系统可使该平台的升降高度限制在０．２５ｍ之内。液压储能作业机可使移动作业平台面积减小、机构简化、操作     

4×4越野修井机的结构原理及技术性能

4× 4越野修井机是在轮式通井机及背井架通井机的基础上开发的一种高效稳定的新型修井设备。该设备采用了“车机合一”的结构和设计思想 ,优化了传动系统和总体结构 ,具有越野性好、结构简单、使用方便、作业效率高、综合性能先进等优点 ,因而成为油田采油及作业系统最受欢迎的     

深度约束的浅海多目标声学定位方法

针对浅海地震勘探声学二次定位中存在垂直观测结构欠佳的问题，使用船载DGPS数据和单波束测深数据，给出基于深度约束的浅海多目标水声定位解算方法；结合区域自然邻点空间插值法，构建区域高程模型，并对抗差估计解（IGG3）的水平位置进行应答器高程内插。根据对称性观测和施工海域的平坦地形，结合声线弯曲分段参数化模型进一步消除声线弯曲误差，以提高浅海水下多目标的平面定位精度。南海实测结果证明，在声速测量不准且观测数据粗差较大的情况下，所提方法构建模型具有较强抗粗差性能，且显著提高了定位精度。     

海洋平台钢悬链线立管安装监测技术研究

为在深海复杂工况下把平台立管安装到位,需对安装过程进行监测。综合考虑船舶位移、升沉补偿、立管吊装变形,以声纳和远程操作潜水器（ROV）监测系统为技术支撑,监测管线着陆区位置、悬链线形态、以及海底地形等参数,指导立管的安装过程。形成一套完善的钢悬链线立管安装监测技术,促进我国深海石油的发展。     

表层结构调查中的TEM地形校正

通过对实际复杂地形条件下中心回线瞬变电磁测深观测场量的几何分析，提出了在简单斜坡地形条件下瞬变电磁资料的几何校正法。该方法对观测场量和反演深度2个参数进行了几何校正。通过实际资料的处理以及与地表地质结构的对比说明，该方法效果良好，可推广应用到较为复杂的地形条件下。