NI技术 开发用于深海钻井船 的立管管理系统

1、NI技术 开发用于深海钻井船 的立管管理系统"CompactRIO 实时操作系统 (OS)与硬件的坚 固可靠特性使其成为海洋环境下的一种理 想选择。使用 NI 软硬件套件，所有模块之间的集成 与通信都非常简单， 因此可以在减少开发时间的同时确保功能 与性能。"- Rodrigue Akkari, BPP- TECHThe Challenge:分析各种运行模式下 海底钻探立管所受的 压力，从而提供最优 的舰船方位来增强立 管运行的安全性。半潜式平台The Solution:使用NI CompactRIO 创建一个独立运行的 单元，从钻井立管收 集，处理，并传送数 据，然后使用

2、NI LabVIEW来评Author (s):估压力，推荐方位， 并为操作员设定修正 方案。Rodrigue Akkari - BPP-TECH随着当今深海油井接 近3,000米深， 以及墨西哥湾的深水 地平线 (Deepwater Horizon)号 钻井平台原油泄露灾 难所引发的重大关 注，对检测立管性能 的可靠系统的需求变 得至关重要。立管是 钻井运行中必不可少 的，因为钻柱以及其 它工具都要通过它们 来进入油井。我们开发了一种随船 携带的立管管理系统 (RMS)，它能为 执行正常强度的钻井 或结束提供实时指 导，并能在舰船现场 检查立管运行状态。 系统具有两个主要部 分：数据采集系统与

3、 主控制台显示系统。 数据采集系统包含NI cRIO- 9012实时控制器以及三个NI 9871 C系列模块。主控 制台是使用LabVIEW自主开发的，在 Windows PC上运行的软件。我们使用 LabVIEW 中 的 LabVIEW MathScript RT模块来编写RMS软件， 该软件在放置于舰船 舰桥上的专用控制台 上运行。数据采集硬 件通过采集各种数据 流，并将其转换成可 由以太网接收的单数 据串，从而减少了对 特殊接口硬件的需 求。我们使用 LabVIEW为立 管建模，并应用了各 种环境状况，例如三 维的流体速度以及海 浪的周期与高度。我 们也涵盖了顶部与底 部的立管角度，用于

4、 标示与井口防喷器组 之间的离去角，以及 与钻井船挠性连接的 接近角。然后，我们 分析数据并以此来计 算立管的压力。这种 方法连同采集及导出 的数据一道，构成了 RMS的基础。使用 LabVIEW MathScript 与公式节点 (formula nodes)，我们 包含了软件中预先存 在的基于文本式语言 的IP核，它们是为 更有效的代码复用而 开发的。我们使用内 置的 LabVIEW 数 学与线性代数 VIs来进行矩阵运 算以及要求执行有限 元建模的计算。此 外，我们根据 LabVIEW固有 的并行性来充分利用 主机计算机的多核处 理能力。Author Information:Rodrigue AkkariBPP-TECHLondonUnited Kingdom bppbpp- 1/4半潜式平台2/4主控制台3/4主软件界面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