ESIM-FWLC6测井井控模拟培训系统
测井井控模拟培训系统由成都盛特石油装备模拟技术股份有限公司研发,是目前业界技术先进、能满足培训需求的模拟培训系统。
测井井控模拟培训系统是石油工程技术与计算机技术相结合的产物。可以完成电缆防喷器装置试压,仪器(射孔枪)入井,带压电缆测井(射孔)井口密封失效,普通电缆测井溢流险情应急等培训项目。主要用于新员工,测井操作人员的培训。通过该系统的培训,可以使受训人员掌握基本的测井设备操作方法,常用的测井作业工艺流程,测井作业过程中常见事故的处理办法等。
系统利用数学模型模拟测井作业中的各种工况和参数,例如电缆速度、液压管线压力等,精确反应这些物理参数之间的关系,达到与实际测井作业相同的效果。系统能灵活设置各种参数,使培训更加灵活和更有针对性;能真实模拟测井的各种操作,使系统更接近实际;利用虚拟现实技术构造逼真的感知环境,采用与操作工况同步的三维动画,结合仿真的现场音效,给人以身临其境的感受。
该系统由绞车操作台、快速井口控制器、注脂控制系统、试压装置、显示系统、图形系统及配套软件系统构成。系统中操作控制台与测井真实设备保持一致。设备面板的布局,操作方式,参数显示与实际产品完全一致。硬件控制采用工业级的PLC进行,最大程度保证了设备的可靠性。
系统硬件
绞车操作台
模拟现场绞车操作台操作,采用全金属结构加工,面板为铝制拉丝工艺面板,按照真实绞车操作台加工。
能完成发动机启停、绞车上提、下放、绞车调速、绞车刹车、排缆等操作。
各类指针式仪表使用指针式模拟电流表进行改造,用于显示模拟系统计算得到的数据。
各手柄经过自动化改造,自动采集操作数据,各类手柄使用连续模拟量采集数据,各类操作按钮使用开关量采集数据。
快速井口控制器
模拟现场快速井口控制器操作,采用全金属结构加工,面板为铝制拉丝工艺面板,按照真实插拔式井口快速连接装置控制器操作台加工。
能完成快速井口装置压力调节、锁紧、松开、投球等操作。
各类指针式仪表使用指针式模拟电流表进行改造,用于显示模拟系统计算得到的数据。
各手柄经过自动化改造,自动采集操作数据,各类手柄使用连续模拟量采集数据,各类操作按钮使用开关量采集数据。
注脂控制系统
模拟现场注脂控制系统操作,采用全金属结构加工,面板为铝制拉丝工艺面板,按照注脂控制系统操作台加工。
能完成注脂控制系统各处的压力调节操作。
各类指针式仪表使用指针式模拟电流表进行改造,用于显示模拟系统计算得到的数据。
各手柄经过自动化改造,自动采集操作数据,各类手柄使用连续模拟量采集数据,各类操作按钮使用开关量采集数据。
井口、防喷器、防喷管等
全金属结构、铝合金加工喷漆,根据房间高度缩比制作,包含底座、采油树、电缆防喷装置(转换短节;泵入短节;电缆防喷器;防落器(下捕集器)快速试压短节;防喷管;化学试剂注入短节;变径接头;抓卡器(上捕集器);电缆剪切器;注脂控制头;防喷盒;刮绳器)
试压装置
采用全金属结构(台体是钢材,面板为铝制)。
系统硬件指标
操作台
序号 | 名称 | 技术指标 |
1 | 绞车操作台 | 能完成发动机启停、绞车上提、下放、绞车调速、绞车刹车、排缆等操作。各类指针式仪表使用指针式模拟电流表进行改造,用于显示模拟系统计算得到的数据。各手柄经过自动化改造,自动采集操作数据,各类手柄使用连续模拟量采集数据,各类操作按钮使用开关量采集数据。操作台使用PLC进行数据采集,数据采集速率不低于10HZ(10次/秒)电控改造设备:组合调压阀(自动回边,机加改造),电流表9个(0-10V信号),工业手柄4个(模拟量0-10v信号) |
2 | 快速井口控制器 | 能完成快速井口装置压力调节、锁紧、松开、投球等操作。各类指针式仪表使用指针式模拟电流表进行改造,用于显示模拟系统计算得到的数据。各手柄经过自动化改造,自动采集操作数据,各类手柄使用连续模拟量采集数据,各类操作按钮使用开关量采集数据。操作台使用PLC进行数据采集,数据采集速率不低于10HZ(10次/秒)电控改造设备:电流表24个(0-10V信号),三位阀件13个(机加改造),一字针阀4个(机加改造),球阀8个(机加改造),调压阀4个(机加改造) |
3 | 注脂控制系统 | 能完成注脂控制系统各处的压力调节操作。各类指针式仪表使用指针式模拟电流表进行改造,用于显示模拟系统计算得到的数据。各手柄经过自动化改造,自动采集操作数据,各类手柄使用连续模拟量采集数据,各类操作按钮使用开关量采集数据。操作台使用PLC进行数据采集,数据采集速率不低于10HZ(10次/秒)电控改造设备:电流表16个(0-10V信号),三位阀件5个(机加改造),一字针阀10个(机加改造),球阀7个(机加改造),调压阀4个(机加改造模拟信号) |
4 | 井口、防喷器、防喷管等 | 总高度3m,铝合金加工,采油树阀门可操作,各组成部件标示名称 |
5 | 试压装置 | 电流表6个(0-10V信号),调压阀3个(机加改造模拟信号),球阀4个(机加改造) |
其它系统配置及参数
设备 | 配置参数 |
参数机 | 品牌一体机:Cpu: i5, 内存8G, 固态硬盘240G |
主控机 | 品牌计算机:Cpu: i5, 内存8G, 固态硬盘240G |
图形机 | 品牌计算机:Cpu: i7, 内存16G,固态硬盘480G,独立显卡RTX4060 |
图形显示系统 | LED显示系统:LED P2.5显示屏,分辨率:1920*1080显示屏安装尺寸:4600mm(宽)*2900mm(高)(最终屏幕安装尺寸、分辨率视安装环境进行调整) |
音效系统 | 功放一体机,麦克,音箱 |
打印机 | 品牌打印机1台 |
机柜 | 图腾机柜:尺寸600mm*800mm*1600mm |
桌椅 | 桌子1张,椅子1把 |
系统软件
工艺软件
- 基本操作:
- 绞车操作
- 注脂液控系统操作
- 井口快速连接单元操作
- 试压装置操作
- 工艺操作:
- 桥射联作—施工准备
- 桥射联作—设备摆放
- 桥射联作—电缆防喷装置安装
- 桥射联作—井口快速连接单元的安装
- 桥射联作—作业前的检查
- 桥射联作—试压
- 桥射联作—仪器入井
- 桥射联作—枪串点火
- 桥射联作—电缆防喷装置拆卸
- 事故模拟:
- 桥射联作—井口密封失效
- 桥射联作—井口密封失控
- 桥射联作—射孔工具串遇卡
- 桥射联作—电缆反穿流管解卡
- 生产测井—井口流体泄漏
- 生产测井—下放或泵送遇阻
- 裸眼测井—溢流险情处置
- 测井系统工艺软件操作参数监控界面
- 测井系统工艺软件硬件自检界面
硬件通讯模块
读取操作台操作数据、将仪表数据发送给操作台。
- 硬件自检模块
对操作台上的阀件、旋钮、仪表进行诊断。
- 硬件校正模块
对操作台上的旋钮进行校正、数据过滤,确保操作过程中采集数据的准确性。
- 图形通讯模块
设置网络连接、与图形程序通讯,将操作数据与操作命令发送给图形计算机。
- 快照管理模块
设置作业参数。
- 学员管理模块
班级创建、班级删除、班级修改、学员信息管理、学员以班级为单位导入数据库。
- 成绩管理模块
对系统自动评分结果进行展示,可显示个人详细扣分记录。可打印个人成绩和集体成绩。
- 数学物理模型计算模块
计算重力、速度、加速度、功率、电流等基础数据。
- 系统设置模块
文字提示设置、音效设置。
图形软件
以三维方式实时显示真实测井现场,包含有钻台测井、无钻台测井
- 整个测井场景采用三维高清建模。
- 实时展现设备动态情况,展现地面所有设备的外形、摆放位置、连接情况,展现井内压力失控时井喷现象。
- 对图形上呈现部件的控制由学员通过操作控制台和触摸屏来完成,对动态部件控制器的操作所引起的相应变化均会在图形软件上展示相应的效果,展现防喷器内部结构及工作情况,展现剪切电缆过程,展现仪器在井内的情况。
- 显示操作警告信息。
- 展示液压管线液体流向、以颜色的方式展现管线内压力情况。
- 测井图形软件还原的三维测井场景
- 测井图形软件模拟控制头溢流失控
参数软件
参数软件包含以下模块:
- 电缆防喷配置
- 状态监控
- 曲线显示
- 单位选择
- 操作命令
绞车软件
绞车软件实现与主控软件之间的实时数据收发,可监控在操作绞车过程中的实时数据,也可根据用户需求以不同单位显示操作数据。绞车软件主界面如下所示。
试压装置软件
试压装置软件主要是在系统做试压流程时使用,其他作业可以不启动此软件。试压装置软件如下所示。
可培训项目
基本操作:
- 绞车操作
- 注脂液控系统操作
- 井口快速连接单元操作
- 试压装置操作
工艺操作:
- 桥射联作—施工准备
- 桥射联作—设备摆放
- 桥射联作—电缆防喷装置安装
- 桥射联作—井口快速连接单元的安装
- 桥射联作—作业前的检查
- 桥射联作—试压
- 桥射联作—仪器入井
- 桥射联作—枪串点火
- 桥射联作—电缆防喷装置拆卸
事故模拟:
- 桥射联作—井口密封失效
- 桥射联作—井口密封失控
- 桥射联作—射孔工具串遇卡
- 桥射联作—电缆反穿流管解卡
- 生产测井—井口流体泄漏
- 生产测井—下放或泵送遇阻
- 裸眼测井—溢流险情处置
- 测井系统参数监控界面
- 测井系统硬件自检界面
功能特点
- 模拟培训系统以真实测井系统为原型,控制台上使用的手柄、仪表、开关与真实的测井操作台基本一致。
- 用3D动画模拟现场的视觉环境。系统中的动画能展现井下场景、地面设备动作和设备的工作原理等。能根据需要切换和分屏展示不同的场景。
- 具有逼真的现场音效。系统能模拟现场的各种声音增强真实感,声音的启停能与学生的操作、工况及图形显示相一致。
- 具有对学生操作的自动评分功能,根据学生的操作步骤和操作水平,由系统内置的评分系统自动给出成绩和扣分原因。
- 具有完善的受训学生信息管理功能。能对学生信息,操作项目,得分等情况进行管理。
- 系统提供成绩打印。
技术要求
- 电源参数:110~220V/50~60Hz交流电
- 功率参数:<6000W
安装运行环境要求
- 场地面积:长≥10米,宽≥6米
- 将设备供电和照明供电分开
- 系统工作环境温度:0℃~30℃
- 相对湿度:平均相对湿度小于90%
- 震烈度:不大于6度