Симулятор каротажа открытых скважин ESIM-FWL3

1. Обзор системы

1.1 Функция системы

1.2 Учебные предметы

1.2.1 Устьевой рабочий

1. Монтаж устьевого оборудования

2. Изготовление уздечки

3. Подключение каротажного инструмента (Подключение каротажного кабеля)

4. Освобождение побегов и ловля рыбы

5. Демонтаж оборудования

1.2.2 Лебедка

1. Обычное повышение

2. Опускание нормально

3. Опускание и приклеивание

Поднятие и приклеивание

1.2.3 Оператор наземного агрегата

1. Спонтанная потенциальная регистрация

2. Традиционный каротаж удельного сопротивления

3. Боковая регистрация

4. Каротаж микросопротивления

5. Индуцированные каротажные исследования

6. Акустический каротаж

7. Гамма-каротаж

8. Регистрация плотности

9. Нейтронный каротаж

10. Каротаж диаметра открытого ствола

1.2.4 Анимация

1. Спонтанная потенциальная регистрация

2. Традиционный каротаж удельного сопротивления

3. Боковая регистрация

4. Каротаж микросопротивления

5. Индуцированные каротажные исследования

6. Акустический каротаж

7. Гамма-каротаж

8. Регистрация плотности

9. Нейтронный журнал

10. Каротаж диаметра открытого ствола

11. Знакомство с основным материалом лесозаготовок

12. Техническое обслуживание устьевого каротажного оборудования

13. Технология каротажа открытого ствола и каротажа горизонтальных скважин

14. Технология перфорации кабеля

15. Технология НКТ с конвейерной перфорацией

16. Принцип работы и обслуживание основных скважинных каротажных приборов

17. Основные операции и техническое обслуживание наземного блока

18. Изготовление и уход за уздечкой

1.2.5 Подсистема экспертизы

Эта система представляет собой общую систему онлайн-экзаменов, основанную на B/Sframework. Его можно использовать для онлайн-обследования через Интернет и локальную сеть. Система может проводить обследование более чем одного человека одновременно и требует только нормально настроенного сервера, нет необходимости выполнять какие-либо настройки на стороне клиента.

Эта система представляет собой общую систему онлайн-экзаменов, основанную на платформе B/S. Ее можно использовать для онлайн-экзаменов через Интернет и локальную сеть. Система может проводить экзамен для более чем одного человека одновременно и требует только нормальной настройки. сервер, нет необходимости выполнять какие-либо настройки на стороне клиента.

Система содержит следующие функции:

1. Пользователь может установить режим исследования по своему усмотрению;

2. В базе данных системы много профессиональных вопросов. При этом пользователь может настроить тип вопросов в соответствии с потребностями экзамена.

3. Функция ввода вопроса аналогична Microsoft Office Word;

4. Система может автоматически выставлять баллы по всем типам вопросов и одновременно контролировать ход экзамена

5. Система имеет возможности управления классификацией и удаленного управления

6. Система имеет гибкую функцию настройки пользователя

1.3 Функциональная структура системы

Систему обучения моделированию каротажа открытого ствола можно разделить на четыре части: аппаратную систему, программную систему обучения моделированию, анимацию и подсистему теоретического экзамена. Структура показана на следующем рисунке:

2.Аппаратная система

2.1 Устьевое устройство открытого ствола скважины

2.1.1 Компоненты и характеристики

Устьевое устройство открытого ствола выполнено по образцу реального устьевого устройства. Устройство выполнено из металла, высота 1,8м. Основание сделано из дерева, чтобы лучше представить платформу. Эта модель сделана короткой и показывает только часть под доской вышки.

2.1.2 Использование устьевого устройства для открытого ствола скважины

2.2 Консоль лебедки

2.2.1 Компоненты и характеристики

Консоль лебедки спроектирована по лебедке Омана (серия Eclips-5700 компании Baker Hughes). Он представляет собой цельнометаллическую конструкцию с листом холодной прокатки толщиной 1,5 мм. Каркас полностью стальной, с алюминиевыми панелями. Поверхность обрабатывается кислотным травлением, фосфатированием и электростатическим распылением, что делает ее красивой и долговечной. Функции и метод работы панели лебедки и регулирующих клапанов такие же, как и у настоящей лебедки. Основные органы управления на панели включают в себя: рычаг управления барабаном, рычаг управления дроссельной заслонкой, рычаг управления тормозом, регулятор давления в системе, аварийное отключение, переключатель скорости гидравлического двигателя, переключатель передач, группу датчиков двигателя, датчик давления подачи масла и датчик давления в системе. , и т. д.

1) Аварийная разгрузка

Используется для управления гидравлической системой. Когда ручка поворачивается в положение «ВЫКЛ», барабан перестает работать. Когда ручка повернута в положение «ВКЛ», барабан работает нормально. При заклинивании устройства рабочий буровой лебедки запускает аварийный запорный клапан, после чего барабан немедленно останавливается;

2) Нажмите, чтобы распылить масло;

Нажмите переключатель. Распылитель распыляет масло на кабели. Это движение отображается с помощью 3D-анимации.

3) Гидравлический кабельный держатель

Когда рычаг перемещается бок о бок, подъемный рычаг Martin-decker перемещается вместе с ним, обеспечивая аккуратное наматывание троса. Подъемный рычаг Martin-decker и трос барабана отображаются в виде 3D-анимации.

4) Контроль скорости

Управление скоростью вращения барабана имеет 3 передачи: высокую, среднюю и низкую, используемые для управления скоростью вращения барабана.

5) Контроль направления барабана

Когда регулятор направления барабана находится в среднем положении, барабан останавливается. Потяните регулятор направления барабана вверх, трос опустится. Чем сильнее тянут рычаг, тем быстрее опускается трос. Потяните рычаг вниз, трос поднят. Чем сильнее тянут рычаг, тем быстрее поднимается трос.

6) Регулятор давления в системе

Используется для установки натяжения гидравлической системы. Поверните маховик по часовой стрелке, натяжение системы увеличится. Поверните его против часовой стрелки, напряжение системы уменьшится. Когда натяжение троса достигает заданного значения, барабан останавливается. Когда устройство застревает, регулятор давления достигает заданного натяжения, барабан прекращает вращение, чтобы защитить кабель.

7) Барабанный тормоз

Потяните тормозной рычаг вниз, тормозное усилие увеличится до полного торможения.

8) Управление резервным барабаном

Функция управления резервным барабаном аналогична функции управления направлением вращения барабана.

9) Измеритель температуры масла, используемый для отображения температуры масла в гидравлической системе;

10) Измеритель давления в системе, используемый для отображения давления в системе. Когда натяжение кабеля увеличивается, давление в системе увеличивается. Давление в системе не должно превышать 25 MPa.

11) Измеритель давления подачи масла, используемый для отображения давления подачи масла.

12) Измеритель давления воздуха, используемый для отображения давления воздуха.

13) Вспомогательный измеритель давления, используемый для отображения вспомогательного давления.

14) Измеритель отрицательного давления, используемый для отображения отрицательного давления в гидравлической системе.

15) Панель лебедки, включая индикацию глубины, индикацию скорости, индикацию натяжения, индикацию застревания и другие элементы управления. Индикация глубины показывает глубину закладки кабеля в скважину. Индикация скорости показывает скорость движения кабеля. Индикация натяжения показывает натяжение кабеля.

2.2.2 Использование консоли Drawworks

1. Используется для имитации управления спуском и отключением каротажного устройства и контроля натяжения системы, чтобы отработать возможности управления буровой лебедкой.

2. Используется для имитации оценки и лечения застрявшего испытательного устройства, а также для развития навыков обращения с застрявшими в скважине устройствами.

3. Используется для моделирования оценки и устранения несчастных случаев при лесозаготовках, а также для развития навыков реагирования на несчастные случаи при лесозаготовках.

2.3 Устройство моделирования системы каротажных данных

2.3.1 Компоненты и характеристики

Устройство моделирования системы наземных съемок разработано в соответствии с системой наземных съемок серии Eclips5700 от Baker Hughes, интегрированной с другими общими функциями системы наземных съемок. Он представляет собой цельнометаллическую конструкцию с листом холодной прокатки толщиной 1,5–2,0 мм. Каркас представляет собой цельнометаллическую комбинированную конструкцию кабины. Поверхность обрабатывается кислотным травлением, фосфатированием и электростатическим распылением, что делает ее красивой и долговечной. Его также можно настроить в соответствии с размером комнаты клиента. В состав компонентов входят: осциллограф, монитор, панель сбора и обработки сигналов, источник питания переменного/постоянного тока, клавиатура, промышленный управляющий компьютер, термоплоттер, источник питания и т. д. Каждый компонент показан на следующем рисунке.

1. осциллограф

2. Монитор

3. Компьютеры, используемые для запуска программного обеспечения устройств моделирования. Исходные данные регистрации в программном обеспечении берутся из фактического файла регистрации

4. Термоплоттер завершает печать графиков и кривых каротажа, поддерживая последовательную печать. Разрешение выше 300*300 точек на дюйм

5. Панель питания переменного и постоянного тока

6. Панель обработки приема сигнала/композитный блок управления

2.3.2 Использование устройства моделирования системы каротажа и наземной съемки

1. Используется для моделирования панели и тестирования функций программного обеспечения реальной наземной операционной системы. Устройство моделирования системы регистрации наземных данных получает сигнал моделирования скважинного устройства, выполняет функции обработки, отображения, записи и печати сигнала тестирования моделирования, а также приема управляющего сигнала, отправленного из базы данных, информации об операциях, информации о параметрах и т. д.

2. Используется для моделирования методов каротажа, технологического процесса, формирования сигнала каротажа и кривых каротажа, а также предварительной оценки качества каротажа.

3. Используется для оценки навыков учащихся по подключению устройств, использованию программного обеспечения для регистрации и реагированию на несчастные случаи при регистрации.

2.5 Учебная платформа с мультимедийным моделированием

2.4.1 Компоненты и характеристики

1. Активный громкоговоритель

LEXO-101 Громкоговоритель
Бренд/модель	LEXO-101
Диапазон частот	50Hz~20KHz±3dB(HZ)
Диапазон покрытия	90×60
Консервный материал	Ламинированная доска
Размер	422×664×440mm(cm)
Напряжение	AC220V/50Hz(V)

1. Проектор: профессиональный промышленный проектор Pansonic FD605

Технические характеристики проектора Pansonic FD605
Оптические параметры	Тип продукта	Промышленный проектор
	Проекционная техника	DLP
	Видеочипсет	Один цифровой чип DLP

	Функция проектора	Интерактивный
	Яркость	6500 Lumens
	Средняя яркость	90%
	Контрастность	2000：1
	Стандартное разрешение	XGA(1024*768)
	Источник света	Ртутная лампа сверхвысокого давления
	Кол-во лампы	2
	Мощность лампы	300 Вт
Параметры среды	Рабочая температура	0-45℃
	Рабочая влажность	20-80% (без конденсации)

1. 150-дюймовый металлический занавес с электрическим пультом дистанционного управления

Параметры штор OHYES 150 дюймов
Бренд	OHYES
Модель	150 дюймов, 16:9
Материал	Металл
Тип	Электрический занавес
Тип	Подвесной занавес
Размер	150 дюймов
Соотношение	16 : 9

1. Делитель видеочастоты и видеокабель: используется четырехпортовый делитель видеочастоты и дополнительный высококачественный неразрушающий цифровой видеокабель. Может одновременно выводить четыре неразрушающих цифровых видеосигнала.

2. Станция инструктора и аксессуары: используются для размещения графического компьютера и компьютера сбора данных.

2.5 Главный управляющий компьютер

Главный управляющий компьютер связывается с модулем ПЛК через последовательный интерфейс. Этот компьютер является ядром всей системы. Все данные об оборудовании и рабочие данные собраны здесь. Благодаря логике управления главного управляющего программного обеспечения на этом компьютере работу учащихся можно отслеживать в режиме реального времени. В системе используется бизнес-компьютер Lenovo. Основные параметры указаны в следующей таблице:

Основные параметры компьютера сбора данных
Процессор	I7
Память	16G
Жесткий диск	240G
Последовательный порт	1 собственный последовательный порт
Монитор	22-дюймовый жидкокристаллический монитор с соотношением сторон 16:10

2.6 3D-графический компьютер

3D-графический компьютер получает команды главного управляющего компьютера, отображает рабочее состояние площадки каротажа скважины, рассчитывает положение, параметры и рабочее состояние различных устройств на площадке и отправляет графику на проектор. Основные параметры графического компьютера указаны в следующей таблице:

Основные параметры графического компьютера
Процессор	I7-9700K или аналогичный
Память	16G
Жесткий диск	1t
Последовательный порт	RTX2070 Super 8G или аналогичный
Монитор	22-дюймовый жидкокристаллический монитор с соотношением сторон 16:10

2.7 Типичная картина эффекта установки

Типичная картина эффекта установки показана на следующем рисунке. Устьевое устройство открытого ствола размещено с левой стороны. Консоль буровой лебедки и проектор расположены посередине. А агрегаты лесозаготовительной поверхности размещены с правой стороны.

3. Система программного обеспечения

3.1 Обзор

Система обучения моделированию каротажа в открытом стволе скважины содержит 4 набора программного обеспечения: основное управляющее программное обеспечение, графическое программное обеспечение, программное обеспечение подсистемы исследования и программное обеспечение для сбора данных с поверхности. Главное программное обеспечение управления и графическое программное обеспечение выполняют обучение моделированию, в то время как подсистема исследований выполняет функцию теоретического тестирования.

3.1.1 Описание функций программной системы

System software function

（1）Функция системного программного обеспечения: Функция подсистемы обучения: обеспечение теоретической и оперативной подготовки военнослужащих, лебедщиков и операторов. Теоретическое обучение включает в себя тестовые вопросы, мультимедийные обучающие фильмы и анимацию, позволяющие слушателям понять компоненты устройства, принципы работы, рабочие процедуры и прогнозирование инцидентов, а также методы лечения. Обучение эксплуатации в сочетании с 3D-графикой, голосовыми и системными подсказками позволяет выполнить различные специальные тренинги.;

（2）Функции банка вопросов: добавлять, удалять, изменять, создавать тестовые задания и отмечать тесты;

（3）Функция исторических данных регистрации: управление историческими данными регистрации и предоставление первичных данных для обучения и тестов;

（4）Функция сбора данных: сбор и отправка нескольких сигналов, таких как состояние симуляционной машины и аналоговых величин, а также сигналы на входе и выходе из устья скважины и лебедки;

（5）Функция управления стажером: добавление, удаление, изменение и печать основной информации об стажере.

（6）Функция диагностики системы: сбор данных о работоспособном состоянии всех устройств, чтобы оценить, хорошо ли они работают. В противном случае устройства необходимо откорректировать или откалибровать.

（7）Функция автоматического подсчета очков и печати: выставляет оценку работе обучаемого в соответствии с конкретными требованиями; указаны причины, по которым снимаются баллы, и доступна опция печати.

（8）Контроль рабочего процесса

Определите правильность действий обучаемого в соответствии с процедурой регистрации для перехода к следующему шагу. Время отклика системы менее 0,5 с. Выполняются каротажные исследования 10 приборами каротажа: самопотенциальный каротаж, традиционный каротаж, боковой каротаж, микрорезистивный каротаж, искусственный каротаж, акустический каротаж, естественный гамма-каротаж, плотностной каротаж, нейтронный каротаж и каротаж по диаметру открытого ствола.

（9）Восстановление данных: восстановление исторических данных журнала обратно в необработанные данные и передача данных на все устройства. Установите и отрегулируйте параметр, который варьируется и отражается на симуляторе.

（10） Функция построения графиков и печати: построение кривых в соответствии с смоделированными восстановленными данными и передача их на термоплоттер.

（11）Предварительная настройка и устранение неисправностей: в системе обследования допускается предварительная настройка неисправностей. Например, застревание инструмента может быть установлено на любой глубине, которую обучаемый должен устранить. Система оценивает результаты, полученные в результате работы стажера.

（12）Моделирование данных: построение математической и физической модели и расчет текущего состояния устройства в соответствии с параметрами; отправьте данные на графический компьютер для отображения скважинной 3D-анимации.

3.2 Структура программного обеспечения

Основное программное обеспечение управления содержит несколько программных модулей: программное обеспечение платформы, программное обеспечение консоли инструктора, программное обеспечение для работы на устье скважины, программное обеспечение для управления лебедкой, программное обеспечение для обучения операторов, программное обеспечение для командной работы, программное обеспечение для самодиагностики системы, управление стажерами и программное обеспечение для автоматического подсчета очков. Взаимосвязь между этими модулями показана на следующем рисунке:

3.2.1. Программный модуль консоли инструктора

В этом модуле реализованы следующие функции:

1. Последовательная связь: получение собранных аппаратных данных ПЛК, которые фильтруются и преобразуются в необходимые данные.

2. Сетевая связь: связь с графическим компьютером, обмен данными об оборудовании, отправка и получение графических команд.

3.2.2. Программный модуль для работы с устьем скважины

В этом модуле реализованы следующие функции:

1. Рассчитывать параметры устьевой гидравлики в режиме реального времени по математической модели и операциям студента.

2. Передача параметров на устьевые приборы.

3. Оценка работы устья скважины: оцените правильность работы студента на устье скважины и дайте советы по неправильной работе.

4. Обеспечьте синхронное отображение между графическим компьютером и устьем скважины.

3.2.3 Программный модуль управления лебедкой

Этот модуль имеет следующие функции:

1. Скорость опускания и подъема лебедки рассчитывают в зависимости от эксплуатационных характеристик лебедки и типа скважинного прибора.

2. Передача параметров на приборы на пульте буровой лебедки.

3. Оценка работы лебедки: оцените, правильно ли работает учащийся с лебедкой, и дайте советы по поводу неправильных операций, таких как опускание и подъем лебедки, установка нуля и т. д.

4. Обеспечьте синхронное отображение между графическим компьютером и работой буровой лебедки.

5. Контролировать состояние отображения приборов графического компьютера в скважине.

6. Сценарии установки в скважине, например, застревание инструмента.

3.2.4 Модуль программного обеспечения для обучения операторов

Этот модуль содержит следующие функции:

1. Получайте оперативные данные студента, отправленные с аналоговой машины наземной системы сбора данных

2. 2.Запишите оперативные данные оператора из наземной системы сбора данных.

3. 3.Отправьте моделирование глубины буровой лебедки на аналоговую машину системы сбора данных с поверхности.

3.2.5 Программный модуль групповой работы

Этот модуль объединяет следующие функции:

1. Собирайте данные с устья скважины, лебедки и системы сбора данных с поверхности.

2. Рассчитывайте параметры на протяжении всего процесса каротажа, используя безупречную математическую модель.

3. Настройка набора инструментов: настройка набора инструментов на поверхности и отображение веса, длины и глубины набора инструментов.

4. Схема командной тренировки:

1) Отображение информации об открытом стволе: отображение предварительно заданной информации об открытом стволе при групповом обучении и оценке.

2) Отображение информации о пласте: отображение информации о пласте, установленной в данный момент, например, действительная глубина нефтяного слоя, пористость, насыщенность углеводородами, проницаемость и т. д.

3) Настройка неисправности: инструктор может установить сценарий зависания DrawWorks.

5. Отображение оперативной информации

1) Информационное отображение работы лебедки: отображение на консоли лебедки различных состояний и параметров, таких как натяжение, глубина, скорость и т. д.

2) Отображение оперативной информации наземного блока: отображение различных состояний элементов и рабочей информации с наземного блока.

3) Информационное отображение скважинного инструмента: отображение условий работы скважинного инструмента.

4) Информация об операторе: отображение информации об операторе, вошедшем в систему.

3.2.6 Модуль самодиагностики системы

Этот модуль содержит следующие функции:

1. Определяет, исправны ли устройства на устье скважины, консоли лебедки и системе сбора данных с поверхности, и в случае неисправности выдает список подлежащих ремонту.

2. Установите значение отклонения, значение состояния, минимальное/максимальное контрольное значение и значение отклонения температуры от оборудования непрерывного сбора данных лайнера.

3.3 Программное обеспечение системы сбора данных с поверхности

Программное обеспечение системы сбора данных с поверхности работает на 4 системах моделирования поверхности, включая программное обеспечение системной платформы, модуль самодиагностики системы, программное обеспечение студенческой консоли и программное обеспечение для обучения операторов.

3.3.1 Модуль самодиагностики системы

Этот модуль имеет следующие функции:

1. Определяет, исправны ли устройства на устье скважины, консоли лебедки и системе сбора данных с поверхности, и в случае неисправности выдает список подлежащих ремонту.

2. Установите значение отклонения, значение состояния, минимальное/максимальное контрольное значение и значение отклонения температуры оборудования непрерывного сбора данных на лайнере.

3.3.2 Программный модуль студенческой консоли Этот модуль имеет следующие функции:

Этот модуль имеет следующие функции:

1. Установите режим обучения, который позволяет студенту войти в систему для практики без ввода информации об обучаемом.

2. Установите режим экзамена, который требует от инструктора подтверждения практического экзамена после ввода информации о студенте.

3. Доступны как индивидуальные, так и командные тренировки и экзамены.

3.3.3 Модуль программного обеспечения для обучения операторов

Являясь основным модулем программного обеспечения для наземных съемок, он разработан строго в соответствии с системой каротажа eclips-5700 компании Baker Hughes. Он имеет следующие функции:

1. Неисправность может возникнуть в нескольких точках.

2. Сборка скважинной инструментальной колонны: Сборка инструментальной колонны гибко выбирается в соответствии с задачами каротажа, поставленными центральным управляющим компьютером.

3. Масштабирование скважинного инструмента: проведение операций масштабирования в скважине, таких как масштабирование диаметра скважины и индукционное масштабирование.

4. Моделирование журналирования

1) Инициализация системы сбора данных

⚫ В окне выбора OCT выберите ЦП в качестве процессора дисплея и процессора сбора данных..

⚫ Выберите один OTC в окне выбора OTC.

⚫ Загрузите основную шкалу и основные данные калибровки.

⚫ Установите параметр обработки.

2) Перед каротажной проверкой провести необходимую перед каротажной проверкой скважинные инструменты.

3) Инструменты для скважины

4) Определение общей глубины

5) Поднятие логирования

6) Сохранение данных

7) Воспроизведение данных

5. Записывайте каждый шаг учащегося в программе моделирования и отправляйте его на главный управляющий компьютер.

3.3.4 Инструменты разработки программного обеспечения для системы наземных съемок

В качестве среды разработки программ используется Microsoft Visual Studio 2010, самый популярный инструмент приложений для Windows. C# — зрелый, эффективный и универсальный — объектно-ориентированный язык программирования, широко применяемый в области разработки программного обеспечения.

3.4 Графическое компьютерное программное обеспечение

3.4.1 Программное обеспечение для отображения виртуальных 3D-сцен

В соответствии с требованиями технологического процесса программное обеспечение отображения виртуальной 3D-сцены в сочетании с элементами регистрации демонстрирует рабочие процессы в режиме обучения и экзамена, а также визуализирует эффект работы с помощью 3D-анимации в реальном времени. Он имеет следующие функции:

1. Программное обеспечение для отображения виртуальной 3D-сцены запускается автоматически в тот момент, когда инструктор активирует запуск одной кнопкой.

2. Запустить инициализацию сцен, инструментов, состояния поверхности и скважины на основе выбранного технологического процесса.

3. Постройте соответствующую графику и 3D-анимацию в реальном времени на основе действий учащегося после получения команды инструктора.

4. Настройка угла обзора 3D камеры в зависимости от технологического процесса и рода работы оператора. В состав обучающего состава входят устьевой специалист, лебедщик и оператор. Это программное обеспечение соответствующим образом регулирует подходящий угол обзора, как будто вы чувствуете себя на реальном месте лесозаготовки.

5. Отобразить вид скважинных инструментов и разрез пласта в соответствии с задействованными скважинными инструментами. Отображение внутренней структуры и рабочего состояния оборудования, а также циркуляции бурового раствора в скважине в режиме реального времени.

6. Управляйте воспроизведением 3D-анимации в соответствии с процедурой работы и настройкой функции.

7. Синхронизируйте движение виртуального оборудования с работой обучаемого, позволяя наблюдать за рабочим состоянием всего оборудования на буровой площадке.

3.4.2 Типичный интерфейс

1. Отображение входных изображений каротажного автомобиля в панорамном виде при начале каротажа, включая отображение условий на буровой площадке, процедуру парковки каротажного грузовика и подготовку к каротажу.

2. Отображение интерфейсов просмотра устья скважины, когда инструменты находятся на устье скважины.

3. Отобразить вид буровой площадки с точки зрения оператора лебедки.

4. Отображение изображений устья скважины и скважины в реальном времени, когда инструменты находятся в скважине.