Système de formation par simulation de contrôle de puits de forage portable ESIM-PDS9B
- Calculez le WOB pendant le forage, calculez la pression de la pompe après le démarrage de la pompe et calculez la pression fluctuante pendant le déclenchement.
- Simulez un processus d'arrêt dur et un processus d'arrêt doux.
- Simuler une fermeture avec un obturateur anti-éruption à l'intérieur de la colonne de forage
- Calculer la pression de fermeture du train de tiges de forage avec clapet anti-retour.
- Simulez le changement de pression de la migration du gaz.
- Reflète la pression fluctuante lorsque le raccord du tuyau traverse le vérin annulaire fermé.
1.Introduction au système
Le système de simulation de contrôle de puits portable est développé par Chengdu Esimtech Petroleum Equipment Simulation Technology Co., Ltd, spécialisé dans la formation à la simulation de forage, avec un transport pratique et des fonctions parfaites. Le système est conforme aux normes de l'IADC et de l'IWCF.
Le système combine l'ingénierie pétrolière, la technologie informatique, la réalité virtuelle et la technologie de simulation par ordinateur. Il est principalement utilisé pour la formation des nouveaux employés, des foreurs et des assistants foreurs, des techniciens de forage, des contremaîtres de forage, des superviseurs de forage, etc.
Le système utilise des modèles mathématiques pour simuler diverses conditions de travail et paramètres tels que la pression, le couple, la vitesse de forage et le déplacement, etc. dans les opérations d'ingénierie pétrolière, en réagissant avec précision à la relation entre ces paramètres physiques pour obtenir le même effet que les opérations de forage réelles. Il peut définir de manière flexible les paramètres de forage, tels que la configuration du puits de forage, la formation et les paramètres de l'équipement, pour rendre la formation plus flexible et ciblée. Le système logiciel peut réaliser une simulation réaliste des opérations de forage avec une structure non séquentielle pour rapprocher le système de la réalité. La technologie de réalité virtuelle constitue un environnement perceptuel vivant et l'animation 3D est synchrone avec l'opération réelle, offrant une expérience immersive
expérience en combinaison avec un effet sonore de simulation.
Le système est composé d'un matériel portable, d'un système graphique et d'un logiciel de support. Le système matériel est conçu conformément aux normes industrielles, et le système d'acquisition de données et le système de contrôle sont composés de dispositifs intégrés pour garantir la plus grande fiabilité de l'équipement. Son coût d'entrée et son coût de maintenance sont faibles et sa sécurité est sans risque.
2. Composant du système
(1) Principaux périphériques matériels
Le système comprend principalement une console de forage, une console d'entraînement supérieure portable, une console BOP portable et une console d'étranglement portable. Les consoles sont fabriquées en alliage d'aluminium, avec l'avantage d'être de petite taille et faciles à transporter.
Figure 1 Disposition du système
a) Console de forage portable
La console de forage portable est illustrée sur la figure 2. Le contenu des commandes et de l'affichage est le même que celui d'une console de forage réelle. Elle peut simuler la montée et la descente du treuil, le réglage de la vitesse de la pompe, le réglage du taux de rotation, etc. Ce panneau peut afficher des paramètres tels que la vitesse de la pompe, la pression de la pompe, etc. en temps réel.
Figure 2 Console de forage portable
b) Console de commande supérieure portable
Comme le montre la figure 3, la console d'entraînement supérieure portable peut simuler diverses opérations et commandes logiques, telles que le réglage de la vitesse d'entraînement supérieure, l'IBOP, le verrouillage de la tourelle, la rotation des liaisons, l'inclinaison des liaisons, le serrage, le fonctionnement (perçage, rotation, couple), la direction (FWD, Stop, REV). En outre, elle peut afficher les données de couple et de vitesse en temps réel.
Figure 3 Console de commande supérieure portable
c) Console BOP portable
La console BOP portable est illustrée à la figure 4. Les commandes et l'affichage des paramètres sont identiques à ceux des produits réels. L'affichage des paramètres est identique à celui d'un appareil réel. La console BOP portable simule un vérin annulaire, deux vérins tubulaires et un vérin borgne. En outre, elle peut simuler la fermeture et l'alignement de la ligne de coupure et de la ligne d'étranglement.
Figure 4 Console BOP portable
d) Console de starter portable
La console de starter portable est illustrée à la figure 5. Des paramètres tels que la pression du tubage, la pression du tube de forage, la pression du collecteur d'arrêt, la vitesse de la pompe, le nombre total de coups, la position du starter, etc. sont affichés sur ce panneau. Il y a également un bouton de réglage de la position du starter sur ce panneau.
Figure 5 Console d'étranglement portable
(2) Logiciel système
1) Logiciel de contrôle principal
a) Module logiciel de la plateforme
Affichez les paramètres de forage en temps réel, pouvez définir une alarme de paramètre et simuler le fonctionnement et l'affichage du système de circulation de surface.
b) Module logiciel du poste d'instructeur
Capable de définir et de modifier divers paramètres, tels que les paramètres de formation, la structure du puits, l'assemblage de la colonne de forage, les paramètres de la pompe, le système de boue, le collecteur de surface, le BOP, etc. peut afficher les paramètres de forage en temps réel, tels que WOB, ROP, métrage, gain/perte de fosse, débit de retour, vitesse de pompe, débit, courses totales, Kelly in, etc. peut définir des problèmes, des unités de paramètres, des langues. Peut contrôler la vitesse de simulation, et peut mettre en pause et enregistrer l'exercice et également reprendre l'exercice enregistré.
c) Module logiciel de contrôle de puits
Capable de réaliser des opérations de contrôle de puits, affichant les paramètres de contrôle de puits tels que la pression du tubage, la pression de la tige de forage, la position de l'étrangleur, la pression du sabot de tubage, la BHP, etc. en temps réel. Peut enregistrer et imprimer diverses courbes de paramètres telles que la pression de la tige de forage, la pression du tubage, le gain/la perte de la fosse, la BHP, la pression de formation, etc.
d) Logiciel du module de contrôle des effets sonores
Capable de simuler les bruits de pompes, de treuils, de tables rotatives, etc. sur chantier de forage.
e) Module de diagnostic du système
Capable de diagnostiquer l'état du matériel grâce à ce module.
f) Module logiciel de gestion des étudiants et de notation automatique
2) Logiciel graphique
a) Module logiciel d'affichage de scène 3D basé sur le lecteur supérieur
b) Module logiciel d'affichage de scène 3D basé sur une table rotative et Kelly
3. Configuration du système
|
SN |
Nom |
Unité |
Q'ty |
Config. |
|
1 |
Console de forage portable |
Unité |
1 |
Standard |
|
2 |
Console de conduite portable |
Unité |
1 |
Optionnel |
|
3 |
Console BOP portable |
Unité |
1 |
Optionnel |
|
4 |
Console d'étranglement portable |
Unité |
1 |
Standard |
|
5 |
Ordinateur portable (CPU : i7 ; carte graphique discrète) |
Unité |
1 |
Standard |
|
6 |
Écran tactile |
Unité |
1 |
Standard |
|
7 |
Logiciel de simulation de forage portable Esimtech |
complet » |
1 |
Standard |
|
8 |
Logiciel graphique de simulation de forage portable Esimtech |
complet » |
1 |
Standard |
4. Fonctions du logiciel
(1) Effet sonore
Les bruits simulés du simulateur sont les mêmes que ceux sur site réel, comme lorsque l'équipement de forage fonctionne, en cas de collision, de montée et de descente en vitesse.
(2) Fonction simulateur
Le simulateur est portable, la taille, le poids et la quantité sont tous adaptés pour que l'instructeur puisse les emporter pour la formation. Le simulateur peut assurer la formation de différents postes tels que foreur, assistant de forage, technicien d'équipe de forage, chef d'équipe de forage, superviseur de forage, etc. La formation par simulation peut permettre au stagiaire de maîtriser les compétences de fermeture douce/dure et de destruction de puits conventionnelle/non conventionnelle.
Le simulateur adopte des modèles mathématiques pour simuler diverses conditions de travail et paramètres dans les opérations de forage d'ingénierie pétrolière, tels que la pression, le couple, le ROP, le débit, etc. et peut refléter les relations entre ces paramètres, ce qui réalise le même effet que dans une opération de forage réelle.
Le simulateur permet à l'utilisateur de définir divers paramètres de forage, tels que l'assemblage de la colonne de forage, la structure du puits, les paramètres de formation, les paramètres de l'appareil, etc., ce qui rend la formation plus flexible et ciblée. Le logiciel adopte une structure non séquentielle, qui peut simuler diverses opérations de forage et se rapprocher de la réalité. La technologie de réalité virtuelle constitue un environnement perceptuel vivant et l'animation 3D est synchrone avec le fonctionnement réel.
Le simulateur est fabriqué selon la norme industrielle. Le système d'acquisition et de contrôle des données est complété par un contrôleur industriel, ce qui garantit la fiabilité du système.
(3) Caractéristiques du système
1) Le système a une structure non séquentielle, qui n'impose aucune limite de séquence d'opérations aux stagiaires. Il simule le modèle et les fonctions d'une véritable foreuse. L'opérateur peut faire fonctionner le système de la même manière qu'il le ferait avec une véritable foreuse.
2) Le système a pour fonction de fournir diverses opérations en téléchargeant un instantané de l'état du puits. Avec un instantané approprié de l'état du puits, l'étudiant peut être formé à une série d'opérations de déclenchement et de déblocage, de forage, de démarrage, de fermeture et de mise hors service du puits.
3) Les paramètres peuvent être définis librement. L'instructeur peut définir divers paramètres, tels que la composition de la colonne de forage, les paramètres de formation, les paramètres de boue, les paramètres des appareils, etc. L'instructeur peut également personnaliser les paramètres en fonction de l'état réel du puits et des appareils, de sorte que la formation soit identique à celle d'un véritable puits.
4) Le système fournit une fonction de réglage des problèmes. L'instructeur peut régler divers défauts d'appareil ou problèmes de fond de trou pendant le fonctionnement des étudiants. Et les étudiants peuvent juger les problèmes en observant le changement des paramètres. L'instructeur peut régler des problèmes ou des défauts tels que des fuites de tuyau, un bouchon de buse, une érosion de buse, une érosion de vanne d'étranglement, un défaut de pompe, un défaut de BOP, etc.
5) Le système fournit une fonction de réglage du modèle de fond de trou. L'instructeur peut définir la vitesse de migration du gaz, s'il y a plusieurs coups de pied, le type de vanne d'étranglement, si le gaz peut se déplacer dans le tube de forage.
6) Le système peut simuler plusieurs coups de pied et évaluer l'opération de gestion des coups de pied.
7) Le système assure la fonction de régulation automatique de la position d'ouverture de la vanne d'étranglement lors de la destruction du puits.
8) Le système peut effectuer le test de perte de pression de l'ensemble du trajet de circulation.
9) Le système offre une fonction de contrôle de la vitesse. L'instructeur peut augmenter et réduire la vitesse de l'exercice si nécessaire.
10) Le système dispose également d'une fonction de réglage d'alarme. Les stagiaires peuvent définir diverses limites de paramètres. Lorsque les paramètres dépassent ces limites, le système déclenche une alarme. Le déclenchement et l'arrêt de l'alarme sont conformes au fonctionnement, aux conditions de travail et aux graphiques de l'étudiant.
11) L'animation 3D simule l'environnement visuel du site. L'animation peut présenter la scène de fond de trou, le mouvement des appareils et les théories de fonctionnement des appareils. L'animation peut également afficher la relation, la position debout et les règles de fonctionnement des différents postes de travail lors du forage. La scène peut être affichée sur l'écran en décalant les scènes et en mode écran partagé, comme la plate-forme de classement, la ligne d'écoulement du fluide de forage, diverses courbes et données en temps réel, etc.
12) Le système a un effet sonore réaliste. Le système peut simuler divers sons sur un site réel. Le lancement et l'arrêt des sons sont conformes au fonctionnement, aux conditions de travail et aux graphiques de l'étudiant.
13) Le système peut présenter la disposition du collecteur sous la forme d'un logiciel graphique et afficher le chemin du collecteur simulé sous la forme d'un écoulement.
14) Le système peut afficher la tendance changeante des paramètres importants sous forme de courbes, afin que les étudiants puissent juger l'état du fond du trou et le problème à travers les courbes.
15) Il dispose d'une fonction de lecture de courbes, qui peut rejouer les changements de paramètres pendant le fonctionnement des étudiants sous forme de courbes pour révision par les étudiants.
16) Le système dispose d'une fonction de contrôle d'entraînement flexible. Il peut geler, enregistrer et reprendre l'exercice à tout moment.
17) L'unité de mesure peut être métrique ou anglaise.
18) Le système dispose de deux langues, l'anglais et le chinois, et peut être commuté à tout moment.
19) Le système dispose d'une fonction de notation automatique. Il peut attribuer un score aux opérations des étudiants, ainsi que les raisons de la déduction de points.
20) Il a complété la fonction de gestion des étudiants.
(4) Éléments de formation
(1) Mise en service
a) Fermeture en fonctionnement en cas de coup de pied pendant le forage
b) Arrêt en fonctionnement en cas de coup de pied lors du déclenchement de la tige de forage
c) Opération de déclenchement en entrée et en sortie après l'arrêt en fonctionnement lorsqu'un coup de pied se produit pendant le déclenchement
d) Fermeture en fonctionnement lorsque le coup de pied se produit pendant le déclenchement
e) Fermeture en fonctionnement lors d'un coup de pied se produisant dans un trou stérile
(2) Opération de destruction de puits
a) Méthode de forage du puits
b) Méthode de l'ingénieur pour tuer un puits
c) Méthode volumétrique de destruction du puits
(5) Caractéristiques du système
(1) Pendant le forage, le système peut simuler le calcul du WOB. Une fois la pompe démarrée, le système peut calculer la pression de la pompe. Pendant le déclenchement, le système peut calculer la pression fluctuante.
(2) Le système peut simuler un processus d'arrêt dur et un processus d'arrêt doux.
(3) Le système peut simuler la fermeture avec IBOP dans la colonne de forage (comme un robinet, une soupape de contre-pression).
(4) Après la fermeture, le système peut calculer la pression de fermeture du train de tiges de forage avec clapet anti-retour.
(5) Le système peut simuler le changement de pression de la migration du gaz.
(6) Le système peut calculer le frottement lorsque le tube de forage ou le raccord de tube traverse l'anneau fermé et le vérin de tube.
(7) Le système peut refléter la pression fluctuante lorsque le raccord du tuyau traverse le vérin annulaire fermé.
5. Paramètres techniques et conditions de fonctionnement
(1) Paramètres techniques
a) Alimentation : 110~220v/50~60Hz CA
b) Consommation électrique : 0.3 kW
(2) État de fonctionnement
a) Température de fonctionnement : 0-30 degrés Celsius
b) Humidité relative : < 90 %
6. Interface du programme
Figure 7 Écran étudiant
Figure 8 Écran de l'instructeur
Figure 9 Écran de réglage des paramètres
Figure 10 Écran de configuration du système
Figure 11 Vue de fond de trou
Figure 12 Écran graphique — Kelly
Figure 13 Écran graphique — Lecteur supérieur
Le simulateur est certifié par l'IADC et l'IWCF.
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