1. مقدمة

تم تطوير نظام تدريب محاكاة تركيب الحفارات الأرضية من قبل جامعة Southwest Petroleum وشركة Chengdu Esimtech Petroleum Equipment Simulation Technology Exploitation Co, Ltd. وهو نظام يتميز بتكنولوجيا متقدمة ووظائف كاملة يمكنها تلبية متطلبات التدريب لشركات حقول النفط.

النظام عبارة عن مزيج من تكنولوجيا هندسة البترول وتكنولوجيا الكمبيوتر وتكنولوجيا الواقع الافتراضي. يستخدم بشكل أساسي لتدريب العمال الجدد والحفارين ومساعدي الحفار والفنيين ومشرفي الحفارين وما إلى ذلك. يمكن للنظام توفير التدريبات مثل عملية تركيب الحفار البري بالكامل والملاحظات، ورفع وخفض برج الحفار البري والبنية التحتية، وإيقاف الحفار وإخراجه، وعمليات الحفر، وتشغيل المحرك العلوي، وبناء الحفار، وما إلى ذلك.

يتألف هذا النظام من 4 أجزاء: وحدة عرض رسوم متحركة لعملية تثبيت الحفار بالكامل، ووحدة تدريب على رفع وخفض الرافعة/البنية التحتية، ووحدة تجميع الحفار الافتراضية ووحدة تشغيل محاكاة الحفار. يعتمد النظام على رسوم متحركة عالية الدقة لعرض العملية الكاملة للحفار الأرضي (تمامًا مثل إجراء التثبيت للحفار الأرضي الحقيقي). يستخدم النظام محاكاة الأجهزة لتدريب الطلاب على تشغيل رفع وخفض الرافعة والبنية التحتية، والتعثر والحفر. يعتمد النظام على كمية كبيرة من النماذج الرياضية لمحاكاة المعلمات المختلفة، مثل الضغط ومعدل التدفق وعزم الدوران ومعدل الحفر، إلخ. تعمل تقنية الواقع الافتراضي على إنشاء بيئة حية، بالجمع بين الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد المعروضة من خلال شاشة عرض LED وتأثير الصوت الحيوي لتكوين بيئة تدريب غامرة.

يتكون النظام بالكامل من وحدة تحكم الحفار ووحدة التحكم في الغوص العلوي ونظام الرسوميات والملحقات الأخرى. تخطيط الألواح وطرق التشغيل وعرض المعلمات هو نفس المعدات الحقيقية. يتم تصنيع الأجهزة المادية بواسطة PLC صناعي، مما يضمن استقرار النظام. يتمتع النظام بميزة انخفاض تكاليف الإدخال والصيانة، مع عدم وجود مخاطر أمنية.

2. مكون النظام

2.1 الأجهزة الرئيسية

إن التحكم وعرض المعلمات في لوحة التحكم الخاصة بالحفار هو نفس المعدات الحقيقية. ويمكنها محاكاة رفع وخفض أعمال السحب وتنظيم سرعة مضخات الطين. ويمكنها عرض المعلمات مثل WOB ومعدل دوران المحرك العلوي وضغط الأنبوب القائم وضغط الغلاف وعزم الدوران ونسبة التدفق الداخل والخارج وعمق البئر وموضع المثقاب وارتفاع المحرك العلوي والمسافة ووقت الحفر ومعدل الحفر وسرعة أنبوب الحفر وضغط قاع البئر وضغط التكوين وما إلى ذلك. هذه اللوحة مصنوعة من المعدن؛ تحاكي منصة الحفر الكهربائية ZJ70D DC، مع فرامل قرصية؛ تدعم عمليات المحرك العلوي؛ متكاملة مع محطة عرض المعلمات.

2. يمكن لوحدة التحكم في القيادة العلوية محاكاة عمليات مختلفة وربط والتحكم في القيادة العلوية، بما في ذلك IBOP، وقفل البرج، وتدوير الروابط، وإمالة الروابط، والملقط الاحتياطي، والتشغيل (الحفر، والدوران، وعزم الدوران)، والاتجاه (العكس، والتوقف، للأمام)، وما إلى ذلك. إنها تحاكي الغوص العلوي 70 الذي تصنعه شركة Beijing Petroleum Machinery Factory، وجميعها مصنوعة من المعدن.

نظام العرض

2.2 برامج النظام

2.2.1 برنامج التحكم الرئيسي

1. عملية تركيب الحفارة كاملة مع عرض الوحدة النمطية

2. وحدة تدريب على رفع وخفض الرافعات وتركيب الهياكل الأساسية

3. وحدة التجميع الافتراضية للمنصة

4. وحدة تشغيل الحفر/التجهيز

2.2.2 برامج الرسوميات

1. أفضل وحدة برمجية لعرض المشهد ثلاثي الأبعاد تعتمد على محرك الأقراص

2. عملية تركيب منصة عرض الرسوم المتحركة ثلاثية الأبعاد بالكامل

3. وظيفة النظام

3.1 الوظائف والميزات

3.2 مشروع التدريب

1. تدريب على عملية تركيب الحفارة بالكامل

2. عملية تركيب التجميع الافتراضي للحفارة

3. عملية الرفع والخفض

عملية الحفر

الحكم على الحوادث والمشاكل في قاع البئر وعلاجها

4. المعايير الفنية وبيئة التشغيل

4.1 المعايير الفنية

4.2 بيئة التشغيل

5. واجهات تشغيل البرنامج