海洋钻井设备中,升沉补偿装置是高技术设备,不可或缺的。通过对现有的常见的补偿装置进行分析和研究,对比游车、天车、死绳的补偿方式,再对现有的主动式、被动式、半主动式绞车升沉补偿装置的结构和控制原理进行分析,综合考虑各种不同补偿方式的优缺点,选择半主动式液压绞车升沉补偿装置作为研究对象。在确定了绞车升沉补偿装置的方案后,对绞车升沉补偿装置的结构参数进行了设计计算,比如钢丝绳的相关参数、滚筒的相关参数、快绳速度、扭矩和功率等。有了这些结构参数的相关数据后,对绞车升沉补偿装置进行了动力学建模。随后对绞车升沉补偿系统的液压元件进行了设计计算和选型,比如被动液压马达排量的计算、蓄能器体积和初始压力的计算、主动液压马达排量的计算等。在综合分析和研究游车大钩和天车升沉补偿装置液压回路后,对绞车升沉补偿系统的液压回路进行了优化设计。本绞车升沉补偿系统液压回路的工作模式有两种,分别是起、下钻和补偿模式。最后将绞车升沉补偿系统的钻压作为研究升沉补偿效果的分析。本绞车升沉补偿系统主要针对钻压进行补偿,相比于将位移作为研究升沉补偿效果的分析,钻压则可以更加直接的显现出补偿效果的好坏。运用AMESim软件对绞车升沉补偿系统进行了仿真建模,然后进行参数的设置,和补偿工况的确定,最后在建好的仿真模型上进行了批处理运行,将绞车的滚筒转动惯量、蓄能器体积和蓄能器初始压力、大钩载荷这四个影响钻压大小的因素对钻压的影响效果进行分析。