Sistema de treinamento de simulação de controle de poço de perfuração portátil ESIM-PDS9B
- Calcule o WOB durante a perfuração, calcule a pressão da bomba após a partida da bomba e calcule a pressão flutuante durante o disparo.
- Simule o processo de fechamento rígido e o processo de fechamento suave.
- Simular fechamento com dispositivo anti-explosão dentro da coluna de perfuração
- Calcule a pressão de fechamento do tubo de perfuração da coluna de perfuração com válvula de retenção.
- Simule a mudança de pressão da migração do gás.
- Reflete a pressão flutuante quando o acoplamento do tubo passa pelo cilindro anular fechado.
1. Introdução ao sistema
O sistema de simulação de controle de poço portátil é desenvolvido pela Chengdu Esimtech Petroleum Equipment Simulation Technology Co., Ltd, especializada em treinamento de simulação de perfuração, apresentando transporte conveniente e funções perfeitas. O sistema está em conformidade com os padrões da IADC e IWCF.
O sistema combina engenharia de petróleo, tecnologia de computação, realidade virtual e tecnologia de simulação de computador. É usado principalmente para treinamento de novos funcionários, perfuradores e perfuradores assistentes, técnicos de perfuração, capatazes de perfuração, supervisores de perfuração e assim por diante.
O sistema usa modelos matemáticos para simular várias condições de trabalho e parâmetros, como pressão, torque, taxa de perfuração e deslocamento, etc. em operações de engenharia de petróleo, reagindo com precisão à relação entre esses parâmetros físicos para obter o mesmo efeito das operações de perfuração reais. Ele pode definir de forma flexível os parâmetros de perfuração, como configuração de poço, formação e parâmetros de equipamento, para tornar o treinamento mais flexível e direcionado. O sistema de software pode realizar simulação realista de operações de plataforma com estrutura não sequencial para aproximar o sistema do real. A tecnologia de realidade virtual compõe um ambiente perceptual vívido, e a animação 3D é sincronizada com a operação real, proporcionando uma experiência imersiva
experiência em combinação com efeito sonoro de simulação.
O sistema consiste em hardware portátil, sistema gráfico e software de suporte. O sistema de hardware é projetado de acordo com os padrões industriais, e o sistema de aquisição de dados e o sistema de controle são compostos de dispositivos embarcados para garantir a confiabilidade do equipamento ao máximo. Seu custo de entrada e custo de manutenção são baixos com segurança sem risco.
2. Componente do sistema
(1) Principais dispositivos de hardware
O sistema contém principalmente console de perfuração, console de top drive portátil, console BOP portátil e console de choke portátil. Os consoles são feitos de liga de alumínio, com a vantagem de tamanho pequeno e fácil de transportar.
Figura 1 Layout do sistema
a) Console de perfuração portátil
O console de perfuração portátil é como mostrado na figura 2. O controle e o conteúdo de exibição são os mesmos do console de perfuração real. Ele pode simular elevação e abaixamento de guinchos de perfuração, ajuste de velocidade da bomba, ajuste de taxa rotativa, etc. Este painel pode exibir parâmetros como velocidade da bomba, pressão da bomba, etc. em tempo real.
Figura 2 Console de perfuração portátil
b) Console de acionamento superior portátil
Conforme mostrado na figura 3, o console de acionamento superior portátil pode simular várias operações e controles lógicos, como ajuste da taxa de velocidade do acionamento superior, IBOP, bloqueio da torre, rotação dos links, inclinação dos links, grampo, operação (perfuração, rotação, torque), direção (FWD, Stop, REV). Além disso, ele pode exibir os dados de torque e taxa de velocidade em tempo real.
Figura 3 Console de acionamento superior portátil
c) Console BOP portátil
O console BOP portátil é como mostrado na figura 4. O controle e a exibição de parâmetros são os mesmos dos produtos reais. A exibição de parâmetros é a mesma do dispositivo real. O console BOP portátil simula um anular, dois rams de tubo e um ram cego. Além disso, ele pode simular o fechamento e o alinhamento da linha de morte e da linha de estrangulamento.
Figura 4 Console BOP portátil
d) Console de afogador portátil
O console de estrangulamento portátil é mostrado na figura 5. Parâmetros como pressão de revestimento, pressão do tubo de perfuração, pressão do coletor de parada, velocidade da bomba, cursos totais, posição do estrangulamento, etc. são exibidos neste painel. Há também um botão de ajuste da posição do estrangulamento neste painel.
Figura 5 Console de estrangulamento portátil
(2) Software do sistema
1) Software de controle mestre
a) Módulo de software de plataforma
Exibe parâmetros de perfuração em tempo real, permite definir alarmes de parâmetros e simula a operação e a exibição do sistema de circulação de superfície.
b) Módulo de software da estação do instrutor
Capaz de definir e modificar vários parâmetros, como parâmetro de formação, estrutura de poço, conjunto de coluna de perfuração, parâmetros de bomba, sistema de lama, coletor de superfície, BOP, etc. pode exibir parâmetros de perfuração em tempo real, como WOB, ROP, metragem, ganho/perda de poço, fluxo de retorno, velocidade da bomba, vazão, cursos totais, kelly in, etc. pode definir problemas, unidades de parâmetros, idiomas. Pode controlar a velocidade da simulação e pode pausar e salvar o exercício e também retomar o exercício salvo.
c) Módulo de software de controle de poço
Capaz de realizar operação de controle de poço, mostrando parâmetros de controle de poço, como pressão de revestimento, pressão de tubo de perfuração, posição de estrangulamento, pressão de sapata de revestimento, BHP, etc. em tempo real. Pode salvar e imprimir várias curvas de parâmetros, como pressão de tubo de perfuração, pressão de revestimento, ganho/perda de poço, BHP, pressão de formação, etc.
d) Software do módulo de controle de efeitos sonoros
Capaz de simular ruídos de bombas, guinchos de perfuração, mesa rotativa, etc. no local de perfuração.
e) Módulo de diagnóstico do sistema
Capaz de diagnosticar o estado do hardware através deste módulo.
f) Módulo de software de gestão de alunos e pontuação automática
2) Software gráfico
a) Módulo de software de exibição de cena 3D baseado em unidade superior
b) Módulo de software de exibição de cena 3D baseado em mesa rotativa e Kelly
3. Configuração do sistema
|
SN |
Nome |
Unidade |
Qty |
Config. |
|
1 |
Console de perfuração portátil |
Unidade |
1 |
Padrão |
|
2 |
Console de acionamento superior portátil |
Unidade |
1 |
Opcional |
|
3 |
Console BOP portátil |
Unidade |
1 |
Opcional |
|
4 |
Console de afogador portátil |
Unidade |
1 |
Padrão |
|
5 |
Computador portátil (CPU: i7; placa gráfica discreta) |
Unidade |
1 |
Padrão |
|
6 |
Tela sensível ao toque |
Unidade |
1 |
Padrão |
|
7 |
Software de tecnologia de simulador de perfuração portátil Esimtech |
Conjunto |
1 |
Padrão |
|
8 |
Software gráfico de simulador de perfuração portátil Esimtech |
Conjunto |
1 |
Padrão |
4. Funções do software
(1) Efeito sonoro
Os ruídos simulados do simulador são os mesmos do local real, como quando o equipamento de perfuração está funcionando, colisão, aumento e redução de velocidade.
(2) Função simuladora
O simulador é portátil, o tamanho, peso e quantidade são todos adequados para o instrutor levar para o treinamento. O simulador pode fornecer treinamento para diferentes cargos, como perfurador, assistente de perfurador, técnico de equipe de perfuração, líder de equipe de perfuração, supervisor de perfuração, etc. O treinamento de simulação pode permitir que o estagiário domine as habilidades de fechamento suave/rígido e eliminação de poços convencionais/não convencionais.
O simulador adota modelos matemáticos para simular várias condições de trabalho e parâmetros em operações de perfuração de engenharia de petróleo, como pressão, torque, ROP, vazão, etc., e pode refletir as relações entre esses parâmetros, o que produz o mesmo efeito que em uma operação de perfuração real.
O simulador permite que o usuário defina vários parâmetros de perfuração, como montagem de coluna de perfuração, estrutura de poço, parâmetros de formação, parâmetros de dispositivo, etc., o que torna o treinamento mais flexível e direcionado. O programa de software adota estrutura não sequencial, que pode simular várias operações de plataforma e mais próximas da realidade. A tecnologia de realidade virtual compõe um ambiente perceptual vívido, e a animação 3D é sincronizada com a operação real.
O simulador é feito de acordo com o padrão industrial. O sistema de aquisição e controle de dados é completado pelo controlador industrial, o que garante a confiabilidade do sistema.
(3) Características do sistema
1) O sistema tem estrutura não sequencial, que não tem limite de sequência de operação para os estagiários. Ele simula o modelo e as funções de uma plataforma de perfuração real. O operador pode operar o sistema de qualquer maneira, assim como opera uma plataforma de perfuração real.
2) O sistema tem a função de fornecer várias operações carregando um instantâneo de condição de poço. Com um instantâneo de condição de poço apropriado, o aluno pode ser treinado em séries de operações de entrada e saída, perfuração, kick, fechamento e fechamento de poço.
3) Os parâmetros podem ser definidos livremente. O instrutor pode definir vários parâmetros, como composição da coluna de perfuração, parâmetros de formação, parâmetros de lama, parâmetros de dispositivos, etc. O instrutor também pode personalizar os parâmetros com base nas condições reais do poço e dispositivos, para que o treinamento seja como operar em um poço real.
4) O sistema fornece a função de configuração de problemas. O instrutor pode definir várias falhas de dispositivo ou problemas de fundo de poço durante a operação do aluno. E os alunos podem julgar os problemas observando a mudança de parâmetros. O instrutor pode definir problemas ou falhas, como vazamento de tubo, plugue de bico, erosão de bico, erosão de válvula de estrangulamento, falha de bomba, falha de BOP, etc.
5) O sistema fornece a função de configuração do modelo de fundo de poço. O instrutor pode definir a velocidade da migração do gás, se há multi-kick, tipo de válvula de estrangulamento, se o gás pode se mover para dentro do tubo de perfuração.
6) O sistema pode simular múltiplos chutes e avaliar a operação de manuseio do chute.
7) O sistema fornece a função de regulação automática da posição de abertura da válvula de estrangulamento durante a eliminação do poço.
8) O sistema pode realizar o teste de perda de pressão de todo o caminho de circulação.
9) O sistema fornece função de controle de velocidade. O instrutor pode aumentar e reduzir a velocidade do exercício quando necessário.
10) O sistema também tem função de configuração de alarme. Os estagiários podem definir vários limites de parâmetros. Quando os parâmetros excedem esses limites, o sistema lançará um alarme. O lançamento e a parada do alarme obedecem à operação do aluno, às condições de trabalho e aos gráficos.
11) A animação 3D simula o ambiente visual do local. A animação pode apresentar cenas de fundo de poço, movimento de dispositivos e teorias de funcionamento de dispositivos. A animação também pode exibir o relacionamento, posição de pé e regras de operação de diferentes postos de trabalho na perfuração. A cena pode ser exibida na tela por meio de mudanças de cenas e em tela dividida, como plataforma de classificação, linha de fluxo de fluido de perfuração, várias curvas e dados em tempo real, etc.
12) O sistema tem efeito sonoro de cena realista. O sistema pode simular vários sons em local real. O lançamento e a parada de sons obedecem à operação do aluno, condições de trabalho e gráficos.
13) O sistema pode apresentar o layout do coletor na forma de software gráfico e exibir o caminho simulado do coletor na forma de fluxo.
14) O sistema pode exibir a tendência de mudança de parâmetros importantes na forma de curvas, para que os alunos possam julgar as condições e os problemas do poço por meio das curvas.
15) Possui função de reprodução de curvas, que pode reproduzir as alterações de parâmetros durante a operação dos alunos na forma de curvas para revisão pelos alunos.
16) O sistema tem função de controle de treinamento flexível. Ele pode congelar, salvar e retomar o exercício a qualquer momento.
17) A unidade de medida pode ser o sistema métrico e também o inglês.
18) O sistema tem dois idiomas, inglês e chinês, e pode ser alternado a qualquer momento.
19) O sistema tem função de pontuação automática. Ele pode dar pontuação para a operação do aluno e também os motivos de dedução de pontos.
20) Concluiu a função de gestão estudantil.
(4) Itens de treinamento
(1) Fechamento em operação
a) Fechamento em operação quando ocorre um chute durante a perfuração
b) Desligamento em operação quando ocorre um chute durante o deslocamento do tubo de perfuração
c) Operação de entrada e saída de disparo após a operação de fechamento quando ocorre um chute durante a saída de disparo
d) Operação de desligamento quando ocorre um chute durante o disparo
e) Operação de fechamento quando ocorre chute em furo estéril
(2) Operação de destruição de poços
a) Método de destruição de poços pelo perfurador
b) Método de engenheiro para matar poços
c) Método volumétrico de eliminação de poços
(5) Características do sistema
(1) Durante a perfuração, o sistema pode simular o cálculo do WOB. Após a bomba ser iniciada, o sistema pode calcular a pressão da bomba. Durante o disparo, o sistema pode calcular a pressão flutuante.
(2) O sistema pode simular o processo de fechamento rígido e o processo de fechamento suave.
(3) O sistema pode simular o fechamento com IBOP na coluna de perfuração (como torneira, válvula de contrapressão).
(4) Após o fechamento, o sistema pode calcular a pressão do tubo de perfuração de fechamento da coluna de perfuração com válvula de retenção.
(5) O sistema pode simular a mudança de pressão da migração do gás.
(6) O sistema pode calcular o atrito quando o tubo de perfuração ou o acoplamento do tubo passa pelo anel fechado e pelo cilindro do tubo.
(7) O sistema pode refletir a pressão flutuante quando o acoplamento do tubo passa pelo cilindro anular fechado.
5. Parâmetros técnicos e condições de operação
(1) Parâmetros Técnicos
a) Fonte de alimentação: 110~220v/50~60Hz CA
b) Consumo de energia: 0.3kw
(2) Condição de Operação
a) Temperatura de operação: 0-30 graus Celsius
b) Humidade relativa: < 90%
6. Interface do programa
Figura 7 Tela do aluno
Figura 8 Tela do instrutor
Figura 9 Tela de configuração de parâmetros
Figura 10 Tela de configuração do sistema
Figura 11 Vista do fundo do poço
Figura 12 Tela gráfica — Kelly
Figura 13 Tela gráfica — Unidade superior
O simulador é certificado pela IADC e IWCF.
Por que nos escolher?
- Personalização
- Software e hardware personalizados
- Precisão
- Modelo matemático e físico preciso
- Confiabilidade
- Software e hardware estáveis e confiáveis
