ESIM-FWS8全尺寸修井作业模拟培训系统

系统主要硬件

系统主要硬件包括修井机操作台、防喷器控制台、节流控制台、立管管汇、节流管汇、压井管汇、远程控制台、场景显示系统。按照1:1尺寸设计,能够最大程度还原修井现场环境。

  • 修井机操作台

修井机操作台模拟标准XJ45修井操作台,操作台上的控制与显示与实际控制台保持一致。能模拟绞车升降、泥浆泵调速等。

1) 全金属结构(台子为钢材,面板为铝制),仿真XJ45型修井机,带式刹车系统。适用于大、小修井作业。2) 外形尺寸为1110mm*550mm*1250mm
  • 防喷器控制台

防喷器控制台按照常规产品模拟。其上的操作控制和显示参数与实际产品保持一致。

1) 全金属结构(钢材),外形尺寸为860mm*530mm*1900mm;2) 采用按照“环形-半封闸板-全封闸板-半封闸板“结构模拟。可与远程控制台联动。
  • 节流控制台

节流控制台按照常规产品模拟。其上的操作控制和显示参数与实际产品保持一致。

1) 全金属结构(台子是钢材,面板为铝制),外形尺寸为830mm*610mm*1220mm;2) 采用双液压节流控制台结构。
  • 远程控制台

远程控制台按照常规产品模拟。其上的操作控制和显示参数与实际产品保持一致。

 1) 全金属结构(钢材),可与司钻控制台联动。外形尺寸为2000mm*680mm*1650mm
  • 管汇系统

压井管汇、立管管汇和节流管汇按实际产品结构及布局。其上的操作控制与实际产品保持一致。

按照高压双通道结构设计。工装焊接,所有手轮装置带传感器监测。能提供各个阀门的操作,可根据作业要求实时显示泵压等采用金属材料(钢材),外形尺寸为1650mm*650mm*1700mm
 节流管汇管道及阀门全部采用金属材料,工装焊接,所有手轮装置带传感器监测,可操控各个阀门的开与关,具有手动节流和远程液动节流控制功能。同时,能实时显示套管压力全金属结构(钢材),外形尺寸为1800mm*800mm*1700mm
 卧式结构,可操控各个阀门的开与关,同时可以根据作业需要显示压井管汇压力采用金属材料,外形尺寸为1800mm*900mm*750mm
  • 指重表显示台

指重表显示台用于显示大勾悬重、钻压、油管压力、套管压力等。

1) 全金属结构,独立单元,集中显示悬重、油管压力和套管压力等三个重要的参数。2) 外形尺寸为500mm*500mm*1650mm
  • 场景显示系统为大屏幕LED全彩显示系统
 大屏幕LED全彩显示系统将模拟现场场景的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。LED P2.5显示屏,分辨率:1920*1080显示屏安装尺寸:5400mm(宽)*3215mm(高)(最终屏幕安装尺寸、分辨率视安装环境进行调整)
  • 系统其它
主要组成部件:
1、主控计算机
2、图形计算机
3、23寸显示器2台
4、机柜1个
5、音效系统
6、打印机
7、一张教师控制台,两把椅子
8、一键启动系统(一键控制系统上电和关机)
系统软件
  • 一键控制软件

控制整个模拟系统的一键启动、关闭,并且能够自由切换有钻台(大修)和无钻台(小修)的模拟场景。

  • 主控软件
  • 学生端软件模块
  • 可实时显示修井参数,可设置参数报警、可模拟地面循环系统的操作和显示。
  • 教师控制台软件模块
  • 能完成包括地层参数设置、井身参数设置、管柱组合设置、泵参数设置、泥浆系统参数的设置和修改;能实现修井参数如起下钻速度、钻压、转盘转速、泥浆池体积增减量、返出流量、泵速、排量、累计泵冲数等的实时显示;能设置参数单位、语言的选择;能实现作业的模拟速度控制。
  • 初级工软件模块
  • 能完成正常起下管柱、冲砂、铅模打印训练。
  • 中级工软件模块
  • 能完成测卡点、打捞、整形等作业训练
  • 高级工软件模块
  • 能完成射孔、刮管等作业训练。
  • 井控软件模块
  • 能实现井控的作业控制,能对井控参数如套压、油压、节流阀开度、修井液体积增减量、井底压力进行实时读取;能绘制多个实时参数如油压、套压、泥浆池体积增减量、井底压力、地层压力的参数曲线。
  • 声效控制模块软件
  • 能模拟修井现场泵、绞车、转盘等设备的音效
  • 系统自检模块
  • 能通过该模块检测硬件设备的状态。
  • 学员管理模块
  • 图形软件
  • 基于有钻台(大修)的3D场景显示软件模块
  • 基于无钻台(小修)的3D场景显示软件模块

系统音效模拟

所有修井作业模拟图画中出现的修井设备运行时、碰撞时、加减速运转时的音效均与修井现场设备实际声音一致,音效逼真、贴近现场。

模拟器功能

模拟器操作能满足修井司钻、井队技术员、修井队队长等不同工种的培训。通过使用模拟器培训,使受训人员掌握软、硬关井及常规、非常规压井技术。

模拟器系统软件采用数学模型模拟石油工程修井作业中的各种工况和参数,例如压力、扭矩、转盘转速、排量等,精确反应这些物理参数之间的关系,达到与实际修井作业相同的效果。

模拟器系统能设置各种修井参数,如管柱结构、井身结构、地层参数、设备参数等,使培训更加灵活和更有针对性;软件系统采用无定序架构,能真实模拟修井机的操作,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。

模拟器按照工业级标准设计,数据采集与控制系统采用RTU构成,最大程度保证设备的可靠性。

具体系统特点
  • 具有无定序模拟软件架构。对受训人员的操作顺序没有限制,能够模拟真实修井机的模式和功能,操作者可以按照系统内置方式去操作模拟系统,就像操作真实修井机。
  • 模拟器可根据井深、泥浆密度、地层压力、井底压力、地层渗透率等参数的变化动态模拟地层溢流。
  • 操作者完成模拟关井后,可实时记录和计算的关井油压、关井套压。
  • 在模拟压井循环过程中,可通过调整节流阀的开度调节套管压力、油管压力,进而调整井底压力。
  • 在压井过程中,压井的速度倍率可随时调节。
  • 操作者完成压井作业后,能够自动生成“压井曲线”,曲线中包括油压,套压,泥浆体积变化,井底压力等参数。
  • 模拟发生溢流后,可以选择安装多种防喷工具实施关井,如防喷井口、旋塞、防喷短接、防喷单根等防喷工具。
  • 起下管柱过程中,系统能够计算波动压力。
  • 系统能够模拟硬关井过程和软关井过程
  • 关井后,系统能够完成对装有旋塞阀的管柱求关井油压。
  • 系统能够模拟气体发生运移的压力变化。
  • 在进行模拟器实训练习和评审时,学员需要认真观测参数,通过相关参数的变化来判断井下异常状况, 
  • 模拟器可以针对有钻台(大修)和无钻台(小修)两种场景进行实训练习和评审。
  • 可以根据设置不同的参数,如地层结构、管柱组合等,用户配置自己的快照,用来进行实训练习和评审。
  • 模拟器能够实时记录实训人员的操作,并根据操作给出评判以及分数。
  • 模拟器可以实时显示钻压、转盘转速、油管压力、排量、井内泥浆总体积、泥浆池体积增量、计量罐体积增减量、井深、管柱位置、大钩高度等修井参数。
  • 可以设置主要参数的报警,实训人员可以设置大量的参数阈限值,当参数超过此阈限值后,模拟培训系统将发出警报,而且警报的启停能与实训人员的操作、工况及图形显示相一致。可以设置的报警参数包括: “泥浆增减量报警”、“防碰上下限报警”等。
  • 具有采用3D动画展示井下作业现场的视觉环境,能够展示井下作业场景、设备动作和设备的工作原理等。
  • 具有提供公制单位和英制单位显示,并能及时互相切换。
  • 能提供中英文界面显示及时切换功能
  • 具有对学员操作的自动评分功能。根据学员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,实现技能水平评价公平,公正。
  • 具有受训人员的人员信息管理功能。

初级工操作
  • 起下油管作业
  • 冲砂作业
  • 铅模打印作业
中级工操作
  • 偏心辊子整形作业
  • 可退式捞矛作业
  • 滑块捞矛作业
  • 测卡点作业
高级工操作
  • TCP射孔作业
  • 射孔后刮管作业
关井操作
  • 有钻台作业
  • 旋转溢流关井作业
  • 起下管柱溢流关井作业
  • 起下大直径工具溢流关井作业
  • 空井溢流关井作业
  • 电缆射孔溢流关井作业
  • 无钻台
  • 旋转溢流关井作业
  • 起下管柱溢流关井作业
  • 起下大直径工具溢流关井作业
  • 空井溢流关井作业
  • 电缆射孔溢流关井作业
压井作业
  • 司钻法压井作业
  • 反循环司钻法压井作业
  • 工程师法压井作业
  • 反循环工程师法压井作业

电源要求
  • 电源:110~220V/50~60Hz交流电
  • 设备功率:2.5KW
  • LED屏幕功率:15KW
安装环境
  • 场地面积:建议不小于40m2 
  • 系统工作环境温度:0℃~30℃
  • 相对湿度:平均相对湿度小于90%