石油开发虚拟仿真平台

井下作业模拟培训实验室

井下作业模拟器通过将与操作工况同步的三维图形投影到前方巨型屏幕上,可产生与现场情况相似的视觉效果,配以逼真的现场声音(柴油机声、泵声、顶驱声等)与报警笛声,给人身临其境的感觉。系统基于先进的计算机控制、仿真、图形及网络技术,结合对钻井工程实际工艺的严格模拟,为用户提供起下油管作业、冲砂作业等总计22个作业项目的操作练习,主要用于井下作业操作培训,收到了较好的培训效果。

实验项目如下:

1.    下油管作业。其实验目的是按井内需要,加长油管柱下放工具。

2.    冲砂作业。其实验目的是井内一段有泥砂淤积,使用冲砂笔尖冲走泥砂,疏通井道。

3.    铅模打印作业。其实验目的是使用铅模为落鱼打印,判断落鱼类型。

4.    偏心辊子整形作业。其实验目的是使用偏心辊子为变形井壁整形。

5.    可退式捞矛作业。其实验目的是采用可退式捞矛打捞落鱼。

6.    滑块捞矛作业。其实验目的是采用滑块捞矛打捞落鱼。

7.    测卡点作业。其实验目的是通过大钩上提高度与悬重变化,估算井下卡点位置。

8.    射孔前刮管作业。其实验目的是射孔前,刮削整形需要射孔井段。

9.    TCP射孔作业。其实验目的是在油层套管处射孔,增加采油量。

10.    射孔后刮管作业。其实验目的是射孔后,刮削整形射孔段。

11.    优质筛管防砂作业。其实验目的是放筛管于抽油井段,过滤井下杂质。

12.    下生产管柱作业。其实验目的是下生产管柱,准备抽油。

13.    起油管溢流关井作业。其实验目的是在起油管过程中,若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

14.    旋转溢流关井作业。其实验目的是在钻进过程中,若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

15.    电缆射孔溢流关井作业。其实验目的是电缆射孔若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

16.    空井溢流关井作业。其实验目的是井内无工具时,若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

17.    起封隔器溢流关井作业。其实验目的是在起封隔器过程中,若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

18.    钻扫溢流关井作业(小修)。其实验目的是使用螺杆钻具钻进过程中,若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

19.    下油管溢流关井作业(小修)。其实验目的是在下油管过程中,若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

20.    起配水器溢流关井作业(小修)。其实验目的是在起配水器过程中,若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

21.    电缆射孔溢流关井(小修)。其实验目的是电缆射孔若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

22.    空井溢流关井(小修)。其实验目的是井内无工具时,若发生溢流,能安全、快速、正确地关井。

 

井下作业模拟器

 

井下作业模拟培训系统类似于飞行员培训中的飞机模拟器,高度仿真生产现场的真实设备。模拟系统将与操作工况同步的三维动画投影到幕布上,产生与现场情况相似的视觉效果,再配以逼真的环境声响,给人以身临其境的感觉。系统基于先进的计算机控制、仿真、图形及网络技术,结合井下作业工艺,为用户提供了五大类共22个作业项目的操作练习。其主要用于油田井下作业工程技术人员的操作培训。

模拟系统的控制台及仪表等设备采用高度仿真技术,与实际油田控制台设备外观一致。其面板布局、参数显示等均与现场真实情况基本保持一致。整个井场模拟设备包含有修井操作台、参数台、指重表架、防喷器、阻流器、节流管汇、高压管汇。这些设备从大小形状到操作方式均与真实设备保持一致。

模拟系统操作工艺是根据实际工艺流程编写,逼真务实。模拟系统利用其数字化再生音响效果,根据培训人员每一步操作同步发出完全与井场相同的声音,大大增强了控制台的真实感。系统配备的投影仪将与操作工况同步的三维动画投影在培训人员正前方,让学员感觉身临其境。参数台通过仪表,电脑数字显示等向培训人员实时反馈操作过程中各种参数变化,大大提高学员和设备交互性,更具真实感。这样由声音、控制、影像三部分就构成了一个人机交互,逼真务实的培训系统,其完全类似真实井场培训。

模拟系统的培训效果非常显著。模拟系统采用人机交互的方式,学员操作设备,图形显示操作结果,再配合以相应的提示音与背景音,让学员如亲临现场学习。系统的高度仿真效果能模拟实际培训中难以再现的各种事故工况,如溢流关井,如此系统就能够让学员培训后对井下作业有深一步的了解,熟悉井下作业各种工况流程。系统还拥有强大的评分功能,针对学员的错误操作能给以合理公平扣分,加之教学人员能够实时监控模拟系统和培训人员操作方式,教师便很容易纠正学员的错误,提高培训效果。

(一)组成

井下作业模拟培训系统为了逼真反应修井现场,实现人机交互,更好的培训学员。整个系统配备有如下多种设备,其安装完毕后,整体布局效果如图4-49所示。

1.    修井司钻台

2.    指重表架

3.    参数台

4.    地面防喷器控制台

5.    阻流器

6.    立管管汇

7.    节流管汇

8.    教师台

9.    具有回放声音的音响系统

图  设备整体布局

1-参数台;2-投影幕布;3-投影仪;4-指重表架;5-立管管汇;6-节流管汇;7-阻流器;

8-防喷器; 9-主控计算机显示器;10-图形计算机显示器;11-主控计算机主机;

12-图形计算机主机;13-打印机;14-修井司钻台

(二)特点

1.    全尺寸、全实物操作环境;

2.    真三维、交互式动画;

3.    逼真的环境声响与实时语音提示;

4.    采用严格数学模型,符合真实工艺要求;

5.    培训内容系统、全面,项目配置灵活;

6.    全智能化评分,考核公平公正;

7.    软件功能强大,用户界面友好,易学易用。