ESIM-PCT3便携式连续油管模拟培训系统

便携式连续油管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。

便携式连续油管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。目前可以完成钻磨桥塞,冲砂解堵,气举排液常见井下作业及事故处理等培训项目。主要用于新员工,连续油管操作人员,连续油管作业队队长等的培训。通过该系统的培训,可以使受训人员掌握基本的连续油管操作方法,常用的连续油管作业工艺流程,连续油管作业过程中常见的事故及复杂情况处理办法等。

系统利用数学模型模拟连续油管作业中的各种工况和参数,例如循环压力、悬重、油管速度、油管深度、排量、油管寿命等,精确反应这些物理参数之间的关系,达到与实际连续油管作业相同的效果。系统能灵活设置各种参数,如井身结构、连续油管、滚筒、井场装置、流体、井下工具等参数,使培训更加灵活和更有针对性;软件系统采用无定序架构,能真实模拟连续油管的各种操作,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。

该系统由连续油管操作台、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连续油管真实设备十分相似。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。

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
便携式连续油管操作台

便携式连续油管操作台如下图所示。操作台上的控制与显示与实际连续油管控制台保持一致。能模拟注入头的控制、防喷器控制、注入头压力调节、滚筒控制等。根据作业的实际情况实时显示循环压力、悬重、井口压力、注入头内张压力、注入头外张压力、注入头马达压力、注入头泵压力、自封盒压力、滚筒驱动压力、防喷器系统压力、油管滚筒压力、注入头链条压力等参数。

系统布局效果图

系统布局效果图如下所示。

系统配置及参数
项目配置参数
主控笔记本CPU:i7,独立显卡:GTX1660,内存16G,固态硬盘240G 
图形笔记本CPU:i7,独立显卡:RTX3060,内存16G,固态硬盘480G
触摸屏显示器21.5寸
系统软件
主控软件
  1. 教师控制台软件模块
  2. 快照管理模块
    • 井身结构配置
    • 连续油管配置
    • 滚筒配置
    • 井场装置配置
    • 流体配置
    • 井下工具配置
    • 生产管柱配置
  3. 事故及故障软件模块
  4. 声效控制模块软件
  5. 参数显示模块
  6. 设备操作状态显示模块
  7. 疲劳寿命分析模块
  8. 系统自检模块
  9. 系统校正模块
  10. 语言切换模块
  11. 单位切换模块
  12. 学员管理及自动评分软件模块
参数软件
  1. 设备配置模块
  2. 工具配置模块
  3. 状态监控模块
  4. 数据监控模块
  5. 曲线视图模块
  6. 寿命曲线模块
  7. 单位选择模块
  8. 操作命令模块
  9. 硬件仪表显示模块
图形软件
  1. 3D场景显示模块
  2. 注入头视角显示模块
  3. 滚筒视角显示模块
  4. 防喷器视角显示模块
  5. 防喷盒视角显示模块
  6. 井眼轨迹显示模块
  7. 井下工具显示模块
  8. 事故现象及处理显示模块
功能特点
  • 模拟培训系统以真实连续油管作业系统为原型,控制台上使用的手柄、仪表、开关与真实的连续油管操作台基本一致。 
  • 具有无定序模拟软件架构。对受训人员的操作顺序没有任何限制,完全模拟真实连续油管操作台的模式和功能,操作者可以按照任何方式去操作模拟系统,就像操作真实连续油管设备。
  • 具有载入一个作业快照,培训多种操作的功能。通过合理设置井况快照,可以在同一个作业中,同时培训学生起下连续油管,开关防喷器,调整注入头压力等一体式无缝操作。
  • 具有灵活的参数设置功能。教师可以灵活设置各种参数。例如“连续油管参数”, “滚筒参数”, 井场装置参数,“流体参数”,“井下工具参数”等。教师可以以真实的井况,现场设备选用情况为基础,对连续油管作业过程中的各个参数进行自定义设置,从而构建对应的真实的井况快照,使得整个培训过程更加贴近现场,如同对一口真实的井进行对应的培训。
  • 具有强大的事故设置功能。教师可以在学生训练过程中,随时引入连续油管作业过程中常见事故。学生通过参数及图形程序的变化来发现事故、判断事故。例如可以设置“连续油管刺漏”,“防喷盒刺漏”,“连续油管失速”,“连续油管挤毁”等。
  • 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,如井口注入头防喷器场景、连续油管操作室场景、井下视角场景等。
  • 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。
  • 能以曲线的形式实时展现各种重要参数的变化趋势,以考察培训学生通过曲线正确判断井下情况,预判事故的能力。
  • 灵活的培训过程控制,能随时暂停/启动作业。
  • 提供公制单位和英制单位显示。
  • 提供中文和英文显示
  • 系统提供成绩和曲线打印。
目前可完成的培训项目
  • 起下油管操作
  • 发动机控制操作
  • 滚筒控制操作
  • 注入头控制操作
  • 防喷器控制操作
  • 防喷盒控制操作
  • 钻磨桥塞作业
  • 冲砂解堵作业
  • 气举排液作业

技术要求
  • 电源参数:110~220V/50~60Hz交流电
  • 功率参数:<1000W
安装运行环境要求
  • 系统工作环境温度:0℃~30℃
  • 相对湿度:平均相对湿度小于90%