油田开采虚拟现实系统
油田虚拟仿真系统开发是基于3D GIS技术、三维可视化和虚拟现实技术,构建一个包括油田地面工程虚拟现实系统、油田数字管网虚拟仿真系统、油藏数字数值模拟可视化系统、油田生产工艺流程仿真系统、油田生产事故模拟与应急救援演练仿真系统、油田生产管理可视化模块在内的综合性油田安全生产虚拟现实管理服务平台,内容涉及钻井、物探、测线、供水和油气集输管网、地质构造、油气地面工程等各个方面。
采油厂站设施与地面工程三维场景构建
油田厂站三维场景模型包括油田各厂站建筑、设施、装备等,有计量站、联合站、注水站、污水处理站等,各厂站具有相应的仪器仪表、机电设备、管件附属设备,如游离水脱除器、电脱水器、净化油缓冲罐、测量变送器等。
油田流体管网系统包括原油集输系统、注水、供水系统和天然气集输系统 管网系统连接着油田生产的各个环节,从采油机到联合站、注水站、污水处理站等,由基本的管道节点单元组成,包括管线交汇点、管道单元(包括注水干线、注水支线)和附属单元(包括阀门、三通、弯头等),是一个复杂而庞大的水力学系统,同时也是一个大型流体网络系统。
钻井过程控制仿真
钻机作业过程虚拟仿真主要是对“钻机”的钻进及起下钻工艺流程进行三维可视化和动力学过程控制仿真,包括静态场景、动态过程、刚性和非刚性特效模拟。
系统构建了逼真的钻井现场三维虚拟现实场景,包括井架、绞车、固控系统、柴油机、钻井泵、压风机、配电柜等实体三维场景模型,包括钻机、底座以及辅助设备、提升系统、泥浆循环系统、旋转钻进系统、动力系统、传动系统、控制系统
系统根据工艺流程确定虚拟设备的运动特性和联动关系,构建虚拟设备运动的数学模型,包括:钻机动力系统数学模型、提升系统数学模型、旋转钻井系统数学模型,最终实现对钻进及起下钻工艺流程的参数化虚拟仿真和整个钻井过程的动态过程仿真。系统动态过程控制包括刚性机械结构的制动、联动和过程控制以及非刚性物体(如钢丝绳)的运动控制。
油田生产工艺流程虚拟仿真
油田岗位工人安全操作培训和事故模拟演练
油田安全作业操作与事故模拟演练虚拟仿真训练系统主要是将油田生产作业各种安全操作规程和各类典型事故案例进行虚拟仿真,为岗位工人提供日常操作和事故处置演练虚拟现实与可视化环境,在不影响设备和人员安全的前提下,岗位工人可进行反复操作训练和事故模拟演练,提高岗位工人的生产技能,增强安全意识。
安全操作虚拟现实系统包括抽油机安全操作、钻井安全操作、电力变电安全操作、井下作业安全操作、注聚安全操作、中转站安全操作、配置站安全操作、联合站安全操作、工业锅炉安全操作虚拟现实操作培训系统模块。
油田事故模拟和应急救援演练虚拟仿真系统主要包括井喷事故模拟与应急救援演练、火灾事故模拟与应急救援演练模块。
油田生产数据集成与综合管理可视化
系统内置GIS平台,基于数字地球与地理坐标系统,具备完备的GIS应用功能,可实现油田空间、地、物信息的三维集成管理,通过数据库将三维对象和生产动态信息关联,用户可以通过点击地物图标动态查询设备状态、监控信息、生产情况、查询统计和空间分析等。
基于GIS系统的数字油田仿真系统能够将地球物理、地质、钻井、开发、生产、测井、经济评估等数据建立在一个共享平台之上,从而更准确地评估、确定风险, 并使这些风险得到更好的反应。
利用可视化技术和模拟仿真以及虚拟现实等技术对数据实现可视化和多维表达, 并且通过智能化分析模型, 可为企业经营管理提供辅助决策信息,进一步挖掘生产和管理环节的潜力, 使信息化建设更好地服务于企业生产和管理, 为油田企业的发展创造良好的虚拟现实与可视化决策和管理支撑环境。