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钻井司钻技术是钻井安全生产的关键,随着石油资源成为国家战略的主要能源,石油的开采量越来越大,然而开采难度也随着地质复杂情况不断加大,因而,钻井司钻培训方式的研究一直受到广泛关注。
传统的钻井司钻培训方式基本是在科研实验室搭建钻井设备模型并进行模拟实景演练,亦或是在钻井现场进行现场演练。前者存在的弊端:建立钻井设备模型不仅需要大量的时间及人力和物力的投入,这会使培训成本比较高,同时还受设备模型不便于移动的限制,会使演练的场地和时间难以合理的安排而导致演练的效率低下;而后者则必须要借助真正的现场钻井平台,因此会延误正在被使用的平台的工作进度,从而就会造成一定程度的资源浪费和一定额度的经济损失,并且由于学员初期不熟练的操作中缺乏安全意识,都可能会导致钻井事故的发生,安全无法得到保障,此外现场钻井从经济和安全的角度考虑不会设置一些复杂的严重的井下事故在训练中出现的,继而学员缺乏面临真正井喷事故突发处理的经验,从而无法做出正确的决策,这样培训效果不明显,导致无法实现预期的目标。
传统培训模式 | 成本 | 场地 | 科目 | 效率 |
搭建钻井设备模型并进行模拟实景演练 | 建立钻井设备模型不仅需要大量的时间及人力和物力的投入,这会使培训成本比较高 | 受设备模型不便于移动的限制,会使演练的场地和时间难以合理的安排 | 较全 | 低 |
钻井现场进行现场演练 | 借助真正的现场钻井平台,因此会延误正在被使用的平台的工作进度,从而就会造成一定程度的资源浪费和一定额度的经济损失 | 固定场地 | 无法演示一些复杂的严重的井下事故 | 非常低 |
由于石油钻井行业的特殊性,司钻模拟器的出现是钻井培训的一个里程碑,它为钻井培训节约了大量的人力物力。石油钻井模拟器是—种应用现代电子技术和通信原理模拟钻井作业中司钻操作的一种虚拟培训设备。
为了实现上述问题的突破,万瑞仿真科技有限公司研发了一套便携式司钻虚拟仿真培训系统,采用仿真控制台发出操作指令,实现对虚拟三维井场的交互性控制。通过模拟器与三维技术的结合,能够让学员直接通过司钻操作台模拟器进行操作,还原井场操作流程,仿佛坐在司钻控制室中,每一个按钮都对应相应操作,具有强烈的临场感和真实感。
目前市面上的司钻模拟器大都是1:1还原的,成本高昂,一次只能一人使用,培训效率较低。万瑞仿真的便携式司钻模拟器轻便、易于携带,重量仅有2000g,能够方便的组建多媒体教室,也可以进行移动式教学。模拟器还支持学员体验不同工种,组队进行模拟操作,不仅能够锻炼操作技术,还可以增加同事之间的配合和默契程度。
系统功能:
· 可以选择钻井模式,如顶驱钻井,转盘钻井;
· 可以设置钻机启动的参数,控制钻机的运行动态;
· 能够灵活的显示井场画面;
· 进行各种钻井模式组合程序的训练,如起钻,接单跟等操作;
· 进行交互式仿真的司钻模拟,系统接收操作台操作命令,判断其动作属性并播放相应动画画面。
· 可发出训练命令,拒绝接收学员操作指令,终止画面显示。
系统操作项目包括:
转盘钻井操作、顶驱钻井操作两大板块。转盘、顶驱钻井操作模块各包括巡回检查、钻井操作、事故处理三部分。
(1)转盘式钻井操作班前巡回检查;
(2)钻井操作部分包括1、钻进、接单根,2、起、下钻,3、下套管作业等操作内容;
(3)事故处理操作可以由教师在井控模拟器的运行过程中随机引入设备和井下故障,让学员了解故障的判断及处理办法;可以处理下钻遇阻、起钻遇卡、钻进憋跳、高压地层钻进、低压地层钻进、粘附卡钻、沉砂卡钻、泥包卡钻、钻杆抽吸、由高压渗透层引起的井涌、多重井涌、井漏、地层破裂、地下井喷、井喷失控、井喷失控着火等井下事故。
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