ESIM-FGS5油气集输模拟培训系统

油气集输模拟培训系统是石油工程、油气储运与计算机技术、虚拟现实技术集合的产物。可以让学员了解各种油气集输设备的内部结构及原理,熟悉该区块的典型场站及流程。培训分为多个层次,可用于初级工、中级工、高级工的培训。通过该系统的培训,可以使受训人员掌握各种油气集输设备的原理及使用方法,能够模拟现场常见的事故。

系统利用“流量耦合”法实时计算管道内流体的压力、流量、温度。先进的数学模型使培训更加贴合现场实际,系统采用事故预埋技术模拟油气集输作业中常见的事故和设备故障,教员可以随时引入这些事故或故障,学员通过现象判断并做出正确的处理,提高他们对事故的判断和处理能力。在大屏幕上显示设备工作状况,使得整个流程清晰易于理解,可以减少学员的培训时间,并且让学员有更深的了解。可定制的事故模拟,可以使培训更加轻松。

该系统由油气集输综合模拟仿真平台、图形系统及配套软件构成。系统中各操作控制台外观按照现场真实设备设计。

系统主要硬件

油气集输工艺流程包括计量流程、原油处理、污水处理、原油稳定、天然气净化、轻烃回收等流程;油气集输设备均采用金属材质,根据现场设备实际尺寸,等比缩放、定制加工而成,模块中安装的阀门均在现场真实阀门基础上改造,内置传感器,操作手感和现场一致,模块中安装的仪器仪表也经过改造,受主控计算机实时控制,仪表读数和学员实际操作联动。包括井口设备、计量设备、原油脱水设备、污水处理设备、原油外输设备及相关辅助设备组成。相关设备效果图如下:

抽油机井井口
管道为金属材质、阀门为真实阀门、内部增加传感器进行改造,所有阀门均可操作,压力表为改装后的指针式压力表。外形尺寸按照现场进行加工,可根据不同地区工艺要求定制。
抽油机模型
按照标准抽油机外观进行设计加工,能模拟开井、关井时抽油机的工作情况,外形尺寸按照现场进行加工,可根据不同地区工艺要求定制。
电潜泵井井口
双翼生产电潜泵井,带采样阀门,全金属结构,阀门为真实阀门、内部增加传感器进行改造,所有阀门均可操作。外形尺寸按照现场进行加工,可根据不同地区工艺要求定制。
电潜泵控制柜
按照现场1:1加工,可以模拟缺相、气锁、选泵过大、选泵过小、砂卡等多种常见事故。
进站管汇
双路结构,一路到加热炉,另一支路到计量分离器。外形尺寸按照现场进行加工,可根据不同地区工艺要求定制。
水套加热炉
双支路结构,双进双出结构,全金属结构,按照比例缩放。外形尺寸按照现场进行加工,可根据不同地区工艺要求定制。
计量分离器
立式计量分离器带旁通和泄压管线,全金属结构,外形尺寸按照现场进行加工,可根据不同地区工艺要求定制。
安装与维保实训平台:
安装与维保操作台
用于初级工安装、维保操作培训,均由实物组装而成,如左图所示,包含闸阀、压力表、孔板流量计、安全阀。
场景显示系统为大屏幕LED全彩显示系统选配:
大屏幕LED全彩显示系统
1. 将模拟现场场景的3D动画经专业图形处理器处理后,采用LED全彩显示系统显示。
2. LED P2.5显示屏,分辨率为1920*1080
3. 显示屏尺寸4800mm(宽)*2700mm(高)
(最终屏幕安装尺寸、分辨率视安装环境进行调整)

油气集输模拟器主控软件
  1. 软件框架模块
  2. 界面控制模块
  3. 设备控制软件模块
  4. 系统自检模块
  5. 学员与成绩管理软件模块
油气集输模拟器工艺软件
  1. 流体计算软件模块
  2. 事故及复杂情况软件模块
油气集输模拟器图形软件
  1. 流程控制模块
  2. 设备控制模块
序号名称规格型号及主要技术参数单位数量
1硬件设备模块包括井口设备、计量设备、原油脱水设备、污水处理设备、原油外输设备及相关辅助设备组成1
2场景显示系统大屏幕LED全彩显示系统1
3控制计算机CPU:I7或同等配置,内存:16G,硬盘:固态240G1
4图形计算机CPU:i7或同等配置  显卡:RTX4060 或同等配置  内存:16G  硬盘:固态480G1
5打印机打印机1
6音效系统品牌功放,品牌音箱、调音台,无线麦克风接收器(配无线、手持、桌面、佩戴式麦克风各一套)1
7其他配套设备包括旋转式升降办公椅2把,办公桌一张,标准机柜1套1
8安装与维保实训平台可进行操作培训1
9软件油气集输模拟培训系统主控软件1
10软件油气集输模拟培训系统工艺软件1
11软件油气集输模拟培训系统图形软件1

功能特点
根据现场中控界面设计,通过现场PID图进行数字化建模,模拟现场工艺流程。
根据学员操作实时计算出设备工作状况、管道压力等参数。
应用三维动画模拟现场的视觉环境。系统中的动画能展现井下场景、设备动作和设备的工作原理等,图形软件模块能展现整个系统内部流体的流动情况、压力分布情况。
事故设置可以帮助学员更直观的认识到事故的原因,引导他们处理常见事故。
油井参数(压力,温度,流量)可调。
系统具有完善的扩充功能。
可完成的培训项目(部分列举)
  1. 抽油机井开井
  2. 抽油机井关井
  3. 电潜泵井开井
  4. 电潜泵井关井
  5. 井口故障判断及排除
  6. 加热炉点炉操作
  7. 单井计量操作
  8. 计量站故障判断及排除
  9. 离心泵倒泵
  10. 三相分离器倒换操作

技术要求
  1. 电源参数:220V/50Hz交流电
  2. 功率参数:<6000W
安装运行环境要求
  1. 场地面积:长≥10米,宽≥8.5米
  2. 将设备供电和照明供电分开
  3. 系统工作环境温度:0℃~30℃
  4. 相对湿度:平均相对湿度小于90%