海洋鉆井平臺關鍵設備智能維修系統設計與開發

鄒付兵，于昊天，張鳳麗，王金江

(1.中海油田服務股份有限公司 鉆井研究院，天津 300451；2.中國石油大學(北京)機械與儲運工程學院，北京 102249)

0 引 言

隨著能源勘探逐漸向深海、深地、極地邁進，勘探設備的構成日趨復雜，逐漸朝著集成化、連續化、高速化、精密化、自動化、流程化、綜合化的方向發展[1]。海洋鉆井平臺遠離海岸基地在深海作業，其關鍵設備(如頂驅、推進器、鉆井絞車、甲板起重機、主機發電機組等)的性能關系著海洋石油鉆井作業的進度和開采過程的危險系數。此類設備一般具有體積大、重量大、結構封閉的特點，高度的結構復雜性和系統特性導致難以通過頻繁拆卸和經驗判斷進行故障檢測，傳統的預防維修模式越來越難以適應實際生產的需要。據統計，平臺關鍵設備故障導致的緊急停產不僅帶來嚴重的經濟損失，而且伴有巨大的安全風險。表1列舉多個海洋鉆井平臺關鍵設備故障的調研情況。

表1 平臺關鍵設備故障事例調研

隨著海洋鉆井平臺關鍵設備智能化程度的不斷提高，其故障類型也從單一的機械結構問題演變為涵蓋機械、電氣、控制等多維度的難題[2-3]。因此，對于此類具備信息化、網絡化、智能化特點的信息物理系統(Cyber-Physical System，CPS)，研究更先進的維修技術和維護管理模式迫在眉睫。GONG等[4]為解決系統維修中維修策略選擇的多樣性，提出一種由云模型和向量空間模型組成的維修決策模型，通過多方位評估故障狀況以選擇最優的維修策略。……