جهاز محاكاة العمل المحمول ESIM-PWS3
- لا يسمح هيكل برنامج المحاكاة غير التسلسلي بأي قيود على تسلسل التشغيل.
- محاكاة ركلة التكوين وفقًا لتغير المعلمات مثل عمق البئر وكثافة الطين وضغط التكوين وما إلى ذلك.
- يمكن للمشغل تسجيل وحساب ضغط الأنابيب المغلقة وضغط الغلاف في الوقت الفعلي.
- يمكن تعديل ضغط قاع البئر باستخدام صمام الاختناق أثناء دورة قتل البئر.
- يمكن تعديل سرعة القتل في أي وقت أثناء عملية القتل.
- من الممكن إنشاء منحنيات القتل تلقائيًا بعد قتل البئر.
المقدمة
تم تصميم نظام تدريب محاكاة إصلاح الآبار المحمول من قبل جامعة Southwest Petroleum وشركة Chengdu Esimtech Petroleum Equipment Simulation Technology Co. Ltd. يوفر هذا النظام تدريبات على التحكم في آبار إصلاح الآبار، ويتميز بسهولة الحمل والوظائف الكاملة.
نظام تدريب محاكاة إصلاح الآبار المحمول هو مزيج من هندسة البترول وتكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا الإدراك الافتراضي وتكنولوجيا المحاكاة الحاسوبية. يستخدم بشكل أساسي لتدريب العمال الجدد والحفارين/الحفارين المساعدين وفنيي الحفر ومشرفي الحفر. يمكن للتدريب الذي يوفره هذا النظام تمكين المتدربين من إتقان التقنيات الأساسية لإغلاق الآبار وتدميرها.
يعتمد النظام على نموذج رياضي لمحاكاة معلمات مختلفة مثل الضغط وعزم الدوران ومعدل الحفر ومعدل التدفق وما إلى ذلك، وعكس العلاقات بين هذه المعلمات من أجل الوصول إلى نفس تأثير عملية الحفر الحقيقية. تشكل الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد في الوقت الحقيقي بيئة غامرة للمتدربين.
يتألف النظام من وحدة تحكم محمولة ونظام رسوميات وبرامج ملحقة. تم تصميم نظام الأجهزة وفقًا للمعايير الصناعية. يتم إكمال نظام الاستحواذ على البيانات والتحكم بواسطة PLC، مما يضمن موثوقية المعدات. يتمتع النظام بميزة انخفاض تكاليف الإدخال والصيانة دون مخاطر أمنية.
قوتنا
- الدقة
- نموذج رياضي وفيزيائي دقيق
- الموثوقية
- برامج وأجهزة مستقرة وموثوقة
- واقع
- عرض مشهد ثلاثي الأبعاد واقعي للغاية
مكون النظام
2.1 الأجهزة الرئيسية
يتكون النظام من وحدة تحكم في الحفر المحمولة، ووحدة تحكم BOP المحمولة، ووحدة تحكم خنق محمولة ووحدة تحكم مشعب محمولة. تعتمد وحدات التحكم على خزانة من سبائك الألومنيوم، مما يسهل حملها.
الشكل 1 تخطيط النظام بالكامل
1) وحدة تحكم الحفر المحمولة
وحدة التحكم في الحفار المحمولة كما هو موضح في الشكل 2. التحكم والعرض هما نفس الأجهزة الحقيقية. يمكنها محاكاة رفع وخفض أعمال السحب، وضبط سرعة مضخة الطين، وضبط سرعة الطاولة الدوارة، وما إلى ذلك.
الشكل 2 وحدة التحكم في الحفر المحمولة
2) وحدة تحكم الاختناق المحمولة
تظهر وحدة التحكم في الاختناق المحمولة في الشكل 3. ويمكن عرض المعلمات على هذه الوحدة مثل ضغط الأنابيب، وضغط الغلاف، وضغط مشعب القتل، وسرعة المضخة، وإجمالي الضربات، وموضع الاختناق، وما إلى ذلك. ويمكن تعديل موضع صمام الاختناق الهيدروليكي على هذه الوحدة.
الشكل 3 وحدة التحكم في الاختناق المحمولة
3) وحدة تحكم BOP المحمولة
وحدة التحكم المحمولة في منع الانفجار كما هو موضح في الشكل 4. تحاكي هذه الوحدة منتج منع الانفجار التقليدي. وتكون المعلمات المعروضة هي نفسها الموجودة في الجهاز الحقيقي. تحاكي هذه الوحدة المحمولة التحكم في المانع الحلقي ومكبسين للأنابيب ومكبس أعمى واحد. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لوحدة التحكم محاكاة صف وإغلاق الصمامات الهيدروليكية لمجمع الإيقاف ومجمع الاختناق.
الشكل 4 وحدة التحكم BOP المحمولة
4) وحدة تحكم متعددة محمولة
تظهر وحدة التحكم في مشعب السحب المحمول كما هو موضح في الشكل 5. يمكن لهذه الوحدة محاكاة التحكم في الصمام في مشعب السحب، ومشعب الاختناق، ومشعب الإيقاف. يمكن للنظام اكتشاف مسار مشعب السحب تلقائيًا وفقًا لعملية مشعب السحب.
الشكل 5 وحدة تحكم متعددة محمولة
2.2 برامج النظام
2.2.1 برنامج التحكم الرئيسي
أ) وحدة برمجيات جانب الطالب
تعرض هذه الوحدة معلمات إعادة العمل، وتوفر إعداد التنبيه، وتستكمل التحكم في السيناريوهات ثلاثية الأبعاد.
ب) وحدة برامج محطة المدرب
توفر هذه الوحدة إعداد وتعديل المعلمات مثل معلمات التكوين وهيكل البئر وتجميع سلسلة الحفر ومعلمات المضخة ومعلمات نظام الطين وما إلى ذلك وتوفر عرض المعلمات في الوقت الفعلي مثل سرعة التعثر وWOB ومعدل الدوران ومكسب / خسارة الحفرة وتدفق العودة وسرعة المضخة ومعدل التدفق والضربات الإجمالية وما إلى ذلك. في هذه الوحدة، يمكن للمدرب ضبط وحدة القياس ولغة النظام ويمكنه التحكم في سرعة المحاكاة.
ج) وحدة برمجية للتحكم في الآبار
تتحكم هذه الوحدة في تشغيل التحكم في البئر، وتحاكي عروض معلمات التحكم في البئر مثل ضغط الغلاف، وضغط الأنابيب، وموضع الاختناق، وزيادة/نقصان سائل الإصلاح، وضغط قاع البئر، وما إلى ذلك. ويمكن عرض المعلمات في شكل منحنيات في الوقت الفعلي مثل ضغط الأنابيب، وضغط الغلاف، ومكسب/خسارة الحفرة، وضغط قاع البئر، وضغط التكوين.
د) برنامج وحدة التحكم في التأثيرات الصوتية
من الممكن محاكاة صوت المضخات، ومعدات السحب، والطاولة الدوارة، وما إلى ذلك في موقع الإصلاح.
هـ) وحدة تشخيص النظام
الكشف عن حالة عمل الأجهزة.
و) الطلاب الذين يديرون الوحدة
2.2.2 برامج الرسوميات
أ) وحدة برمجية لعرض سيناريو ثلاثي الأبعاد يعتمد على أرضية الحفر (عملية إعادة التأهيل الرئيسية)
ب) وحدة برمجية لعرض سيناريو ثلاثي الأبعاد غير قائم على الحفر (عمليات إعادة بناء بسيطة)
نظام التكوين
| الرقم التسلسلي | الاسم | وحدة | طلبك |
| 1 | وحدة تحكم الحفر المحمولة | وحدة | 1 |
| 2 | وحدة تحكم BOP المحمولة | وحدة | 1 |
| 3 | وحدة تحكم الاختناق المحمولة | وحدة | 1 |
| 4 | وحدة تحكم متعددة محمولة | وحدة | 1 |
| 5 | كمبيوتر محمول (وحدة المعالجة المركزية: i7؛ بطاقة رسومية منفصلة) | وحدة | 1 |
| 6 | الشاشات التي تعمل باللمس | وحدة | 1 |
| 7 | برنامج محاكاة تشغيل الآبار المحمولة Esimtech | بكج | 1 |
وظيفة برمجيات النظام
4.1 محاكاة المؤثرات الصوتية
يوجد صوت محاكاة عندما يكون هناك إجراء مماثل في الرسوم المتحركة المحاكاة مثل اصطدام الجهاز أو التشغيل أو التسريع/التباطؤ وما إلى ذلك. يكون تأثير الصوت المحاكي حيويًا وقريبًا من الصوت في الموقع الحقيقي.
4.2 وظيفة المحاكاة
يستخدم جهاز المحاكاة بشكل أساسي لتدريب حفار إصلاح الآبار وفنيي طاقم الحفر وقادة فريق إصلاح الآبار. ومن خلال تدريب واختبار هذا النظام، يمكن للمتدربين إتقان مهارات الإغلاق الصارم والإغلاق الناعم وتقنية قتل الآبار التقليدية وغير التقليدية.
يعتمد النظام على نماذج رياضية مختلفة لمحاكاة ظروف العمل المختلفة
ومعلمات عمليات الحفر السفلي، مثل الضغط وعزم الدوران ومعدل التدفق وما إلى ذلك، وتعكس علاقات هذه المعلمات لتحقيق تأثير التدريب على التشغيل في الموقع الحقيقي.
يمكن ضبط معلمات إعادة التشغيل في النظام، مثل بنية السلسلة، وبنية البئر، ومعلمات التكوين، ومعلمات الجهاز، وما إلى ذلك، مما يجعل التدريب أكثر استهدافًا ومرونة. يعتمد البرنامج على إطار عمل غير متسلسل، يحاكي عمليات إعادة التشغيل المختلفة. تشكل تقنية الواقع الافتراضي والرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد بيئة تدريب غامرة.
تم تصميم نظام المحاكاة وفقًا للمعايير الصناعية. تم إنشاء نظام الاستحواذ على البيانات والتحكم بواسطة RTU، مما يضمن استقرار النظام.
4.3 الوظائف والميزات
1) يعتمد النظام على بنية برامج محاكاة غير متسلسلة. ولا يوجد حد لتسلسل عمليات المتدربين. ويمكن للمشغلين تشغيل نظام المحاكاة بشكل عشوائي، تمامًا مثل تشغيل منصة العمل الحقيقية.
2) يمكن لجهاز المحاكاة محاكاة ركلة التكوين ديناميكيًا وفقًا لتغير المعلمات مثل عمق البئر، وكثافة الطين، وضغط التكوين، وضغط قاع البئر، ونفاذية التكوين، وما إلى ذلك.
3) بعد إغلاق المحاكاة، يمكن للمشغل تسجيل وحساب ضغط أنابيب الإغلاق وضغط غلاف الإغلاق في الوقت الفعلي.
4) أثناء دورة قتل البئر، يمكن تعديل ضغط قاع البئر عن طريق ضبط ضغط الغلاف وضغط الأنابيب باستخدام صمام الاختناق.
5) أثناء عملية القتل بشكل جيد، يمكن تعديل سرعة القتل في أي وقت.
6) بعد قتل البئر، يمكن إنشاء منحنيات القتل تلقائيًا. تشمل المنحنيات ضغط الأنابيب، وضغط الغلاف، ومكسب/خسارة الحفرة، وضغط قاع البئر، وما إلى ذلك.
7) بعد حدوث ركلة المحاكاة، يمكن اختيار أي أدوات BOP للتثبيت، مثل رأس البئر BOP، والصنبور، والغواصة BOP، والفردية BOP، وما إلى ذلك.
8) أثناء التدريب والتقييم بواسطة جهاز المحاكاة، يجب على الطلاب ملاحظة المعلمات والحكم على مشاكل البئر من خلال تغيير المعلمات ذات الصلة.
9) يمكن لجهاز المحاكاة محاكاة سيناريوهين للتدريب والتقييم: إعادة العمل الرئيسية وإعادة العمل الثانوية.
10) يمكن ضبط معلمات مختلفة في اللقطة للتدريب والتقييم، مثل هيكل التكوين، وتكوين السلسلة وما إلى ذلك.
11) يمكن لجهاز المحاكاة تسجيل عملية الطالب في الوقت الحقيقي وإعطاء النتيجة وفقًا للعملية.
12) يمكن للمحاكي عرض معلمات العمل في الوقت الفعلي مثل WOB، ومعدل الدوران، وضغط الأنابيب، ومعدل التدفق، وحجم الطين، وحجم الحفرة، ومكسب/خسارة خزان الرحلة، وعمق البئر، وموضع السلسلة، وارتفاع الخطاف، وما إلى ذلك.
١٣) يحتوي على وظيفة ضبط الإنذار. يمكن للمتدربين ضبط العديد من حدود المعلمات. عندما تتجاوز المعلمات قيمة الحد المحدد، يُطلق النظام إنذارًا. ويتوافق إطلاق الإنذار وإيقافه مع عملية المتدرب وظروف العمل، بالإضافة إلى الرسوم البيانية. تشمل إنذارات المعلمات التي يمكن ضبطها إنذار زيادة/نقصان الطين، وحدود منع التصادم العليا والسفلى، وما إلى ذلك.
14) يقوم النظام بمحاكاة الموقع الحقيقي باستخدام الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد على شاشات كبيرة تُظهر سيناريو تشغيل الجهاز، وعمل الجهاز ومبدأ عمل الجهاز.
15) يحتوي النظام على وظيفة إدارة معلومات المتدربين.
16) يمكن للنظام محاكاة عملية الإغلاق الصارم والإغلاق الناعم.
17) يمكن للنظام محاكاة الإغلاق باستخدام أداة BOP الداخلية في السلسلة (مثل الصنبور، BOP واحد).
18) يوفر النظام وحدة اللغة الإنجليزية ووحدة القياس المترية، والتي يمكن تبديلها في الوقت المناسب.
19) يوفر النظام اللغة الصينية واللغة الإنجليزية والتي يمكن التبديل بينهما في الوقت المناسب.
3.2 مشروع التدريب
(1) إيقاف التشغيل – إعادة العمل الرئيسية (مع أرضية الحفر)
أ) الإغلاق بعد حدوث الركلة أثناء الجري وسحب الأنابيب
ب) الإغلاق بعد حدوث الركلة في التشغيل الدوراني
ج) الإغلاق بعد حدوث الركلة أثناء تشغيل أداة ذات قطر كبير
د) الإغلاق بعد حدوث الركلة في عملية ثقب الأسلاك
هـ) الإغلاق بعد حدوث ركلة في حفرة قاحلة
(2) الإغلاق أثناء التشغيل – أعمال صيانة بسيطة (بدون حفر الأرض)
أ) الإغلاق بعد حدوث الركلة أثناء الجري وسحب الأنابيب
ب) الإغلاق بعد حدوث الركلة في التشغيل الدوراني
ج) الإغلاق بعد حدوث الركلة أثناء تشغيل أداة ذات قطر كبير
د) الإغلاق بعد حدوث الركلة في عملية ثقب الأسلاك
هـ) الإغلاق بعد حدوث ركلة في حفرة قاحلة
(3) عملية قتل البئر
أ) طريقة الحفار في قتل البئر
ب) طريقة الحفر العكسي لقتل البئر
ج) طريقة المهندس في قتل البئر
د) طريقة مهندس الدورة العكسية لقتل الآبار
المعايير الفنية وبيئة التشغيل
4.1 المعايير الفنية
- مصدر الطاقة: 110~220 فولت/50~60 هرتز تيار متردد
- استهلاك الطاقة: 0.3KW
4.2 بيئة التشغيل
- درجة الحرارة: 0 درجة مئوية ~ 30 درجة مئوية
- الرطوبة النسبية: <90٪
6. واجهات البرامج الرسومية
الشكل 6 واجهة تشغيل المدرب
الشكل 7 واجهة تشغيل الطالب
الشكل 8 شاشة المدرب لعرض المعلمات
الشكل 9 شاشة رسومية - أعمال الإصلاح الرئيسية (مع أرضية الحفر)
الشكل 10 شاشة رسومية - أعمال صيانة بسيطة (بدون حفر الأرضية)
الأسئلة الشائعة
- ما هي محاكاة التحكم في البئر التي يغطيها محاكي التحكم في البئر هذا؟
في عملية التحكم في البئر، يعد التحكم في الضغط أمرًا مهمًا للغاية. كيف يتم التحكم في الضغط؟ في محاكي التحكم في البئريمكن محاكاة مشاهد مختلفة من الركلة، ويمكن تنفيذ عملية الإغلاق القاسية والناعمة. وفي الوقت نفسه، يتم توفير طرق مختلفة لقتل البئر، مثل طريقة الحفار، وطريقة المهندس، والطريقة الحجمية، وطريقة الخنق المنخفض، وطريقة ضغط الأنبوب القائم، وما إلى ذلك.
- ما هي محاكاة البترول الجديدة والميزات التي تعمل عليها؟
تلتزم شركة Esimtech بدراسة وتطوير نظام تدريب محاكاة هندسة البترول منذ حوالي 30 عامًا، ولديها سلسلة من حقوق الملكية الفكرية المستقلة. تُستخدم محاكياتنا على نطاق واسع في العديد من شركات التدريب مع ردود فعل إيجابية. لمواكبة المعايير والطلب الدوليين، تدرس شركة Esimtech الآن وتطور محاكي MPD، حيث تم تحقيق بعض الإنجازات.
- هل يمكن لهذا المحاكي أن يحل محل المحاكيات التي أستخدمها حاليًا في برنامج تدريب التحكم في البئر الخاص بي؟
تم اعتماد جهاز محاكاة الحفر والتحكم في الآبار من شركة Esimtech من قبل IADC و IWCF والذي يمكن استخدامه للتدريب على التشغيل المشترك، بالإضافة إلى برامج تدريب IWCF و IADC.
