浮式钻井平台在深海石油开发作业时,平台在海浪的作用下会产生升沉运动,为保证能正常钻进,所以要配备钻柱升沉补偿装置。钻柱升沉补偿装置分为很多种类,其中绞车升沉补偿装置凭借其传动简单、设备重心低、系统紧凑、补偿行程不受限制、占用空间小等优点,应用前景很好,成为了国际升沉补偿装置研究的前沿与热点。在对国内外相关资料调研的基础上,结合各种绞车补偿方式的优缺点,本文设计了一套电动双绞车升沉补偿方案。升沉补偿系统采用可变绳系游动系统,配合双绞车补偿方案,可根据不同的补偿海况、工况选择不同的工作绳系。本文采用理论研究、物理建模与仿真相结合的研究方法对双绞车补偿系统进行研究。主要完成了绞车关键参数的设计计算,包括主滚筒、减速器等结构;分析了不同工况下补偿绞车的理论补偿能力,为补偿系统的变换绳系规则提供了理论依据;建立了基于SimulationX软件的双绞车补偿系统模型,包括平台升沉模拟系统、绞车驱动系统、绞车传动系统、钻机游动系统及钻具系统五个子系统。又提出了四种补偿系统的软启动与停止方案,并且讨论了各自的优缺点。最后针对不同海况、工况进行了仿真研究和分析,为实际绞车升沉补偿系统的设计奠定了理论基础。