ESIM-LXX陆地钻机安装模拟培训系统
陆地钻机安装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开发,是目前业界技术先进、功能完善、能满足石油公司培训需求的模拟培训系统。
本系统是石油工程技术与计算机技术、虚拟现实技术相结合的产物。主要用于对新员工/学员,钻机安装人员,司钻/副司钻,井队技术员,钻井队队长等的培训。该系统可以对受训人员进行如下方面的培训:陆地钻机安装全过程以及安全注意事项,陆地钻机井架底座起升下放过程,钻机起下钻以及钻进操作,顶驱操作,钻机的整体构造等。
本系统主要由如下4大模块组成:钻机安装全过程动画展现模块,井架/底座起升下放培训模块,钻机虚拟装配模块,钻机模拟操作模块。系统采用高清动画的方式,全程清晰展现陆地钻机安装全过程(与实际陆地钻机安装流程步骤完全一致),以达到整个安装过程的标准化、规范化、安全化;利用硬件实际仿真培训学员进行井架底座起升下放操作;利用硬件实际仿真培训学员进行钻机的起下钻与钻进操作,应用大量数学物理模型去模拟展现工程作业中的各种参数变化,如压力、排量、扭矩、钻速等,精确反应这些物理参数之间的关系,达到与实际钻机相同的效果;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,以单通道投影系统或大屏幕LED全彩显示系统展示现场场景,结合高仿真的现场音效,给人以身临其境的感受。
整套系统由钻机司钻操作台、顶部驱动装置控制台、图形系统及配套软件构成。系统中各操作控制台与钻井现场真实设备高度一致。各种设备面板的布局,操作方式,参数显示与实际产品完全一致。硬件设备采用工业级的PLC构成,最大程度保证了设备的可靠性。系统投入成本和维护成本低;无安全风险。
系统主要硬件
- 司钻操作台上的控制与显示与实际司钻控制台保持一致。能模拟绞车升降、泥浆泵调速等。根据作业的实际实时显示钻压、顶驱转速、立管压力、套管压力、扭矩、入口排量、出口百分比、井深、钻头位置、顶驱高度、进尺、钻时、钻速、钻杆速度、井底压力、地层压力等参数,全金属结构,面板布局按
ZJ70D直流电动钻机设计制作,盘式刹车系统,支持顶驱操作,集成参数显示台,如下图所示:
2. 顶部驱动装置控制台能模拟顶驱的各种操作、联动关系及控制逻辑。包括:内防喷器、回转头锁紧、吊环回转、吊环倾斜、背钳、操作选择(钻井/旋扣/扭矩),选择方向(反转/停止/正转)等控制逻辑的模拟,控制台按照北石70顶驱设计制作,全金属结构,如下图所示:
3.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) |
系统软件
主控软件
- 钻机安装全过程展示模块
- 钻机井架底座起升下放培训模块
- 钻机虚拟装配模块
- 钻机起下钻/钻进操作模块
图形软件
- 基于顶部驱动的3D场景显示软件模块
- 钻机安装全过程3D动画展示模块
功能特点
(1)能以高清动画的方式全程展现陆地钻机的安装步骤及注意事项,使得受训学员不到现场,即可快速掌握陆地钻机安装全过程。
(2)能够让学员实际操作液压动力设备与钻机控制系统,钻机模型实时联动,三维动画实时展现的方式,全方位培训学员掌握井架底座起升下放的培训。
(3)以人机互动的方式,对学员进行陆地钻机安装过程的培训与考核。
(4)模拟培训系统以真实钻机为原型,控制台上使用的手柄、仪表、开关与真实的钻机基本一致,刹把,离合器,指重表的操作感觉与真实设备基本一致。
(5)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、设备动作和设备的工作原理等。同时在场景中能以动画人物来表现钻井过程中各工种在作业的角色关系、站位以及操作规范。能根据需要切换和分屏展示不同的场景,如钻机二层台场景、钻井液流动路径以及各种曲线及实时数据等。
可完成的培训项目
- 钻机安装全过程培训操作
- 钻机安装虚拟装配操作
- 井架底座起升下放操作
- 井架起升操作
- 底座起升操作
- 底座下放操作
- 井架下放操作
- 钻井常规操作
- 正常下钻操作
- 正常起钻操作
- 正常钻进及接立柱操作
- 井下事故及复杂情况的判断和处理
- 下钻遇阻情况下的操作
- 起钻遇卡情况下的操作
- 粘附卡钻的判断及处理
- 沉砂卡钻的判断及处理
- 泥包卡钻的判断及处理
- 憋跳事故的判断及处理
- 漏失事故的判断及处理
- 公锥打捞
- 井下落物磨铣
技术要求
- 电源参数:220V/50Hz交流电
- 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%