ESIM-PWS3S Portable Workover Simulator

Портативный симулятор капитального ремонта ESIM-PWS3

  • Структура программного обеспечения для непоследовательного моделирования не допускает ограничений на последовательность операций.
  • Моделируйте удар пласта в соответствии с изменением параметров, таких как глубина скважины, пластовое давление плотности бурового раствора и т. д.
  • Оператор может записывать и рассчитывать давление в НКТ и затрубном давлении в режиме реального времени.
  • Забойное давление можно регулировать с помощью дроссельной заслонки во время циркуляции глушения скважины.
  • Скорость глушения можно регулировать в любой момент во время глушения скважины.
  • Кривые глушения могут быть созданы автоматически после глушения скважины.

1. Введение

Портативная система обучения моделированию капитального ремонта разработана Юго-Западным нефтяным университетом и компанией Chengdu Esimtech Petroleum Equipment Simulation Technology Co. Ltd. Эта система обеспечивает обучение управлению скважиной при капитальном ремонте, отличается удобством переноски и полным набором функций.

Портативная система обучения моделированию капитального ремонта представляет собой сочетание нефтяной инженерии и компьютерных технологий, технологии виртуальной реализации и технологии компьютерного моделирования. В основном он используется для обучения новых рабочих, бурильщиков/помощников бурильщиков, техников-бурильщиков и руководителей бурильщиков. Обучение, проводимое с помощью этой системы, может позволить слушателям освоить основные методы закрытия и глушения скважин.

Система использует математическую модель для моделирования различных параметров, таких как давление, крутящий момент, скорость бурения, расход и т. д., а также для отражения взаимосвязей между этими параметрами для достижения того же эффекта, что и при реальной операции бурения. 3D-анимация в реальном времени создает для обучающихся среду погружения.

Система состоит из портативной консоли, графической системы и дополнительного программного обеспечения. Аппаратная система разработана в соответствии с промышленным стандартом. Система сбора данных и управления укомплектована ПЛК, что обеспечивает надежность оборудования. Преимущество системы заключается в низких затратах на ввод и обслуживание без риска для безопасности.

2. Системный компонент

2.1 Основное оборудование

Система состоит из портативной консоли бурильщика, портативной консоли BOP, портативной консоли штуцера и портативной консоли манифольда. Консоли имеют корпус из алюминиевого сплава, который легко брать с собой.

Рис. 1. Общая схема системы

1) Портативная консоль бурильщика

Портативная консоль бурильщика представлена ​​на рис. 2. Управление и отображение такие же, как у реальных устройств. Он может имитировать подъем и опускание буровой лебедки, регулировку скорости бурового насоса, регулировку скорости поворотного стола и т. д.

Рис. 2. Портативная консоль бурильщика

2) Портативная дроссельная консоль

Портативная консоль штуцера показана на рис. 3. На этой консоли могут отображаться такие параметры, как давление в НКТ, давление в обсадной колонне, давление в глушильном манифольде, скорость насоса, общее количество ходов, положение штуцера и т. д. На этой консоли можно регулировать положение гидравлического штуцерного клапана.

Рис. 3. Переносная дроссельная консоль

3) Портативная консоль BOP

Портативная консоль ПВП показана на рис. 4. Эта консоль имитирует обычный продукт BOP. Отображение параметров такое же, как и в реальном устройстве. Эта портативная консоль имитирует управление кольцевым превентором, двумя трубными плашками и одним глухим плашком. Кроме. Консоль может имитировать расположение и закрытие гидравлических клапанов глушителя и дроссельного манифольда.

Рис. 4. Портативная консоль BOP

4) Портативная консоль коллектора

Портативная консоль манифольда показана на рис. 5. Эта консоль может имитировать управление клапаном напорного манифольда, дроссельного манифольда и глушильного манифольда. Система может автоматически определять путь коллектора в зависимости от работы коллектора.

Рис. 5. Портативная консоль коллектора.

2.2 Системное программное обеспечение

2.2.1 Главное программное обеспечение управления

a) Программный модуль студенческой стороны

Этот модуль отображает параметры капитального ремонта, обеспечивает настройку сигналов тревоги и завершает управление 3D-сценариями.

b) Программный модуль станции инструктора

Этот модуль обеспечивает настройку и изменение таких параметров, как параметры пласта, конструкция скважины, компоновка бурильной колонны, параметры насоса, параметры буровой системы и т. д., а также обеспечивает отображение таких параметров в режиме реального времени, как скорость спуска, нагрузка на нагрузку, скорость вращения, прирост/потеря ямы, обратный поток, скорость насоса, расход, общее количество ходов и т. д. В этом модуле инструктор может установить единицу измерения, язык системы и контролировать скорость моделирования.

c) Программный модуль управления скважиной

Этот модуль управляет работой управления скважиной и моделирует отображение параметров управления скважиной, таких как давление в колонне, давление в НКТ, положение штуцера, увеличение/уменьшение жидкости для ремонта скважин, забойное давление и т. д. Параметры могут отображаться в виде кривых в реальном времени. время, такое как давление в НКТ, давление в обсадной колонне, прирост/убыль в карьере, забойное давление, пластовое давление.

d) Программное обеспечение модуля управления звуковыми эффектами.

Можно имитировать шум насосов, буровой лебедки, поворотного стола и т. д. на площадке капитального ремонта.

e) Модуль системной диагностики

Обнаружение рабочего состояния аппаратных устройств

f) Модуль управления студентами

2.2.2 Графическое программное обеспечение

a) Программный модуль отображения трехмерного сценария на буровой площадке (капитальный ремонт)

b) Программный модуль отображения 3D-сценария на этаже без бурения (мелкий капитальный ремонт)

3. Конфигурация системы

Серийный

No.

Имя

Единица

Кол-во

1

Портативная консоль бурильщика

Единица

1

2

Портативная консоль BOP

Единица

1

3

Портативная дроссельная консоль

Единица

1

4

Портативная консоль коллектора

Единица

1

5

Портативный компьютер (ЦП: i7; Дискретная графическая карта)

Единица

1

6

Сенсорный экран

Единица

1

7

Портативное программное обеспечение для моделирования скважинных операций Esimtech

Набор

1

4. Функция системного программного обеспечения

4.1 Имитация звуковых эффектов

Звук моделирования воспроизводится, когда в анимации моделирования происходит соответствующее действие, например столкновение устройства, бег, увеличение/уменьшение скорости и т. д. Имитируемый звуковой эффект яркий и близок к звуку на реальной площадке.

4.2 Функция симулятора

Тренажер в основном используется для обучения бурильщиков, технических специалистов буровых бригад и руководителей групп капитального ремонта. Посредством обучения и испытаний этой системы слушатели могут освоить навыки жесткого и мягкого закрытия скважин, а также технологии традиционного и нетрадиционного глушения скважин.

Система использует различные математические модели для моделирования различных условий труда

и параметры скважинных операций, такие как давление, крутящий момент, расход и т. д., и отражают взаимосвязь этих параметров для реализации обучающего эффекта работы на реальной площадке.

В системе можно задать параметры капитального ремонта, такие как структура колонны, структура скважины, параметры пласта, параметры устройства и т. д., что делает обучение более целенаправленным и гибким. Программное обеспечение использует непоследовательную структуру, имитирующую различные операции капитального ремонта. Технологии виртуальной реальности и 3D-анимация создают захватывающую среду обучения.

Система моделирования разработана в соответствии с промышленным стандартом. Система сбора данных и управления построена RTU, что обеспечивает стабильность системы.

4.3 Функции и возможности

1) Система использует структуру программного обеспечения для непоследовательного моделирования. Последовательность действий обучаемого не ограничена. Операторы могут использовать систему моделирования в произвольном порядке, точно так же, как на реальной установке для капитального ремонта.

2) Симулятор может динамически моделировать воздействие пласта в соответствии с изменением таких параметров, как глубина скважины, пластовое давление плотности бурового раствора, забойное давление, проницаемость пласта и т. д.

3) После моделирования закрытия оператор может записывать и рассчитывать давление закрытия НКТ и давление закрытия обсадной колонны в режиме реального времени.

4) Во время глушения скважины забойное давление можно регулировать, регулируя давление в обсадной колонне и насосно-компрессорных трубах с помощью дроссельного клапана.

5) Во время глушения скважины скорость глушения можно регулировать в любое время.

6) После глушения скважины кривые глушения могут быть созданы автоматически. Кривые, включающие давление в НКТ, давление в обсадной колонне, прирост/убыль в яме, забойное давление и т. д.

7) После симуляции происходит пин. Для установки могут быть выбраны любые противовыбросовые инструменты, такие как устьевой противовыбросовый превентор, кран, переходной противовыбросовый превентор, одиночный противовыбросовый превентор и т. д.

8) Во время тренировки и оценки на тренажере. Студенты должны наблюдать за параметрами и судить о проблемах в скважине по соответствующему изменению параметров.

9) Симулятор может моделировать два сценария для практики и оценки: капитальный капитальный ремонт и мелкий капитальный ремонт.

10) Для практики и оценки в снимке можно установить различные параметры, такие как структура пласта, состав колонны и т. д.

11) Симулятор может записывать действия учащегося в режиме реального времени и выдавать баллы в зависимости от операции.

12) Симулятор может отображать параметры капитального ремонта в режиме реального времени, такие как нагрузка на долото, скорость вращения, давление в НКТ, расход, объем бурового раствора, объем карьера, прирост/убыль спускного резервуара, глубина скважины, положение колонны, высота крюка и т. д.

13) Имеет функцию настройки будильника. Обучающиеся могут устанавливать многочисленные ограничения параметров. Когда параметры превысят установленное предельное значение, система подаст сигнал тревоги. Запуск и остановка сигнализации зависит от действий обучаемого, условий работы и графики. В число сигналов тревоги по параметрам, которые можно установить, входят сигнализация усиления/потери бурового раствора, верхний и нижний пределы предотвращения столкновений и т. д.

14) Система моделирует реальную площадку с помощью 3D-анимации на больших экранах, которая показывает сценарий проведения ремонта, действие устройства и принцип работы устройства.

15) Система имеет функцию управления информацией об обучаемых.

16) Система может моделировать процесс жесткого и мягкого закрытия.

17) Система может имитировать закрытие с помощью внутреннего противовыбросового инструмента в колонне (например, крана, одиночного противовыбросового превентора).

18) Система предоставляет английскую и метрическую единицы измерения, которые можно своевременно переключать.

19) Система поддерживает китайский и английский языки, которые можно своевременно переключать.

3.2 Учебный проект

(1) Остановка в эксплуатации – Капитальный ремонт (с буровым полом)

a) Закрытие после удара происходит при спуске и протягивании НКТ.

b) Закрытие после удара происходит при поворотном режиме

c) Закрытие после удара происходит при работе инструмента большого диаметра.

d) Закрытие после удара происходит при операции перфорации на кабеле

e) Закрытие после удара происходит в бесплодной скважине

(2) Остановка в эксплуатации – мелкий капитальный ремонт (без буровой площадки)

a) Закрытие после удара происходит при спуске и протягивании НКТ

b) Закрытие после удара происходит при поворотном режиме

c) Закрытие после удара происходит при работе инструмента большого диаметра

d) Закрытие после удара происходит при операции перфорации на кабеле

e) Закрытие после удара происходит в бесплодной скважине

(3) Операция по глушению скважины

a) Метод бурильщика глушения скважины

b) Метод бурильщика с обратной циркуляцией глушения скважины

c) Инженерный метод глушения скважин

d) Инженерный метод глушения скважин с обратной циркуляцией

5. Технические параметры и условия эксплуатации

4.1 Технические параметры

  1. Источник питания: 110–220 В/50–60 Гц переменного тока

  2. Потребляемая мощность: 0,3 кВт

4.2 Рабочая среда

  1. Температура: 0℃～ 30℃

  2. Относительная влажность: < 90%

6. Графические программные интерфейсы

Рис. 6. Интерфейс работы инструктора

Рис. 7. Интерфейс управления учеником

Рис. 8. Экран инструктора отображения параметров

Рис. 9. Графический экран: Капитальный ремонт (с буровым полом)

Рис. 10. Графический экран — Мелкий капитальный ремонт (без буровой площадки)

Наши сильные стороны

  • Точность
  • Точная математическая и физическая модель
  • Надежность
  • Стабильное и надежное программное и аппаратное обеспечение
  • Реальность
  • Высокореалистичное отображение 3D-сцены

Вопросы и ответы

  • Какие модели управления скважиной охватывает этот симулятор управления скважиной?

IВ процессе управления скважиной очень важен контроль давления. Как контролируется давление? В  симуляторе управления скважиной можно моделировать различные сцены удара, проводить процедуру как жесткого, так и мягкого закрытия. Между тем, предусмотрены различные методы глушения скважин, такие как метод бурильщика, инженерный метод, объемный метод, забойный метод, метод с низким штуцером, метод давления в стояке и т. д.

  • Над какими новыми моделями нефтяного моделирования и функциями вы работаете?

Компания Esimtech уже около 30 лет занимается исследованием и разработкой системы моделирования нефтяного машиностроения и имеет ряд независимых прав интеллектуальной собственности. Наши тренажеры широко используются во многих обучающих компаниях и имеют хорошие отзывы. Чтобы идти в ногу с международными стандартами и спросом, Esimtech в настоящее время изучает и разрабатывает симулятор MPD, в чем были достигнуты некоторые успехи.

  • Может ли этот симулятор заменить симуляторы, которые я сейчас использую в своей программе обучения управлению скважиной?

Симулятор бурения и управления скважиной Esimtech одобрен IADC и IWCF и может использоваться для общего обучения эксплуатации, а также для программ обучения IWCF и IADC.