博士生刘兆伟在钻井隔水管系统状态估计方面取得重要进展

作者:刘兆伟 发布人:董建党 审核人:石永军 发布时间:2025-02-20 浏览次数:10

近日,我院安全科学与工程学科博士研究生刘兆伟在钻井隔水管系统状态估计方面取得重要进展,相关研究成果《基于监测信息的深水钻井隔水管系统状态估计方法》(State estimation method for deepwater drilling riser system based on monitoring information)发表在《Marine Structures》。《Marine Structures》是海洋工程领域的知名期刊,目前影响因子为4.0SCI二区)。论文第一作者为博士研究生刘兆伟,通讯作者为刘秀全教授,中国石油大学(华东)为第一署名单位和唯一通讯单位,该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金,工业和工信部船舶高技术研究项目等联合资助。 

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深水钻井隔水管系统的状态对风险管理至关重要。监测是获取状态最直接、最准确的方式。然而,深水钻井隔水管系统难以布置全局监测仪器,导致只能通过监测获得局部状态。长期以来,获取深水钻井隔水管系统的全局状态一直是一个工程难题。针对这一问题,提出了一种基于钻井隔水管局部监测状态和先验模型的状态估计方法。局部监测的状态包括海流状态、浮式钻井平台运动状态和钻井隔水管管柱局部加速度状态。先验模型包括钻井隔水管的结构力学模型和各种载荷模型。建立了基于交叉熵和梯度下降法的反向传播模型,根据局部监测状态对局部先验模型进行修正。将修正的局部先验模型与所提出的构造策略结合进行扩展,建立全局状态估计模型。选取水深为1000m的钻井隔水管系统对状态估计方法进行了测试。 

局部状态监测系统

该方法针对深水钻井隔水管系统全局状态难以获取的问题,提出了基于局部监测信息与先验模型结合的状态估计方法,实现了深水钻井隔水管系统在复杂海洋环境下更准确状态的估计。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0951833925000164