ZJGKSY02-油藏地質(zhì)、井身、采油及井口綜合仿真模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
為真實(shí)地顯現(xiàn)油氣地藏、井身、采油井、井口等地面、地下生產(chǎn)系統(tǒng)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行采油氣工藝相關(guān)知識(shí)認(rèn)知、技能的訓(xùn)練，公司設(shè)計(jì)了油藏地質(zhì)、井身、采（抽）油工藝仿真教學(xué)模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。本模塊硬件條件主要由計(jì)算機(jī)仿真控制系統(tǒng)、3D作業(yè)場(chǎng)景演示系統(tǒng)、按一定比例縮放的仿真教學(xué)模擬設(shè)備、多媒體投影顯示系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)模擬與音效等系統(tǒng)組成，可以完整地還原石油礦場(chǎng)、井場(chǎng)、井身、采（抽）油氣整個(gè)工藝操作演示流程，展現(xiàn)工作現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)景和工作氣氛，提高學(xué)生對(duì)油品探采作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的感性認(rèn)識(shí)。
一、模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)容
實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)包括：能夠直接反應(yīng)斷層和地層產(chǎn)狀；各種常見形式的井身、采油井、井下、地面作業(yè)設(shè)備，油藏地質(zhì)結(jié)構(gòu)等硬件系統(tǒng)，3D動(dòng)畫軟件系統(tǒng)，數(shù)據(jù)變換演示系統(tǒng)；
1、圈閉：
由于遮擋而造成的適于油、氣聚集的場(chǎng)所；根據(jù)圈閉類型的不同，可以將油、氣藏分為構(gòu)造油氣藏、地層油氣藏和巖性油氣藏三大類；模擬制作三種油氣藏結(jié)構(gòu)，斷面剖視加工。
2、井型：可劃分為直井、定向井、叢式井、水平井、分支井、欠平衡壓力鉆井)；模擬透視制作各種井型及相關(guān)配套設(shè)施；
3、采油工藝：
3.1、采油井：為開采地下油氣層中的油而鉆的井，主要用于采油。因采油方式不同，又可分為自噴井和抽油井；模擬剖視制作各種采油井及相關(guān)配套設(shè)施；
3.1.1自噴采油井；
3.2、機(jī)械采油井。
3.2.1 游梁式抽油機(jī)；
3.2.2 潛油電泵采油；
3.2.3 螺桿泵采油；
3.2.4 水力活塞泵采油。
3.2.5 射流泵采油。
3.2.6 氣舉采油；
4、注水井、注氣井：
為保持油藏能量并利用注入物質(zhì)來驅(qū)替地層油氣以提高產(chǎn)量和采收率，采用人工方式注入水、氣等流體而鉆的井統(tǒng)稱注入井。用來向地層注水的井稱為注水井，用來向地層注氣的井被為注氣井。模擬剖視制作注水、注氣井及相關(guān)配套設(shè)施；
二、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)規(guī)格配置
1、型號(hào)規(guī)格：20米×2米×3米；（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地調(diào)整，可設(shè)置“一”或“L”型布局）；
2、設(shè)備電源：220V.50HZ,電流≤5A，燈泡負(fù)載電壓6-12V；具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。
3、主要材質(zhì)：
（1）設(shè)備材料：PMMA、PVC、ABS、鋁合金、不銹鋼、H/L型鋼材等主要構(gòu)件、主體支架、微型電機(jī)、受力部分構(gòu)件、傳動(dòng)裝置、金屬構(gòu)件，各部件均按實(shí)物顏色進(jìn)口烤漆。殼體采用10MM透明進(jìn)口高分子樹膠制作；主體構(gòu)架采用H、L型鋼質(zhì)構(gòu)架；傳動(dòng)部分、受力部分為金屬構(gòu)件，以保證設(shè)備的整體強(qiáng)度性和可靠性。
（2）電氣材料：集成電路板、電位器、繼電器、變壓器、接收器、流量傳感器、扭矩傳感器、液位傳感器、電導(dǎo)率傳感器、溫度傳感器、密度傳感器、壓力傳感器、電子類儀表、信號(hào)接收轉(zhuǎn)換裝置、LED燈光演示系統(tǒng)、投影儀、計(jì)算機(jī)操作控制系統(tǒng)、“易控”專業(yè)仿真軟件等等。
4、中控中心：
（1）控制柜配置：靜電噴塑工藝/機(jī)械鎖；I/O控制平臺(tái)；系統(tǒng)構(gòu)成: 開放式的控制平臺(tái)、人性化的中文操作界面、交互式的控制結(jié)構(gòu)；輸入端口:8路獨(dú)立可編程RS-232控制接口、8路數(shù)字I/0輸入；輸出端口: 20路獨(dú)立 發(fā)射口、20路數(shù)字I/0輸出口；電力輸入:110V-240V；電力輸出: 20路控制接口。
（2）電氣部分：主要有電源模塊、按鈕模塊、可編程控制器（PLC）模塊、變頻器模塊、接線端子排等組成。所有的電氣元件均連接到接線端子排上，通過接線端子排連接到安全插孔，由安全接插孔連接到各個(gè)模塊。結(jié)構(gòu)為拼裝式，各個(gè)模塊均為通用模塊，可以互換，能完成不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
（3）計(jì)算機(jī)：1）英特爾®奔騰 處理器G3240（3M緩存，3.1GHz）。2）主板：Inb H81或以上芯片。3）內(nèi)存4G DDRIII 1600MHz或以上。4）≥500GB SATA3 6Gb/s（7200轉(zhuǎn)）硬盤，帶有硬盤故障保護(hù)技術(shù)，提供故障前保修，硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，硬盤防震設(shè)計(jì)；5）原廠隔電防水鍵盤+光電鼠標(biāo)。6）AMD Radeon HD 84702G128bit或同檔次其他型號(hào)三頭DVI+VGA+HDMI（可以支持最多3個(gè)輸出）顯卡。7）20寸LED寬屏液晶顯示器。
（5）音箱：1)頻率響應(yīng)：68Hz - 20kHz(±3dB)；2)額定功率：150W；3)峰值功率：300W；4)額定阻抗：8Ω；5)靈敏度：93dB/w/m；6)最大聲壓級(jí)：121dB；7)組件：6″+1.4″Horn；8)輻射角度：60°H×40°V。
5、控制原理：
（1）控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)站設(shè)備、操作面板及相關(guān)軟件構(gòu)成，軟件包括主控軟件和圖形軟件。主控軟件可以顯示井身、采油的各項(xiàng)參數(shù)；圖形軟件交互顯示各種作業(yè)，并動(dòng)作同步。
（2）控制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、燈光演示功能；計(jì)算機(jī)生動(dòng)豐富的多種界面表現(xiàn)形式；
（3）具有語音講解系統(tǒng)，同步描述原理運(yùn)行及設(shè)備功能；生產(chǎn)裝置的圖文、信息系統(tǒng)內(nèi)容的解說；
（4）系統(tǒng)模擬裝置工藝運(yùn)行過程演示；模塊化工藝運(yùn)行過程演示；系統(tǒng)主體設(shè)備介紹。
三、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)參數(shù)說明
油藏地質(zhì)、井身、采油及井口實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)根據(jù)油氣礦場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備、管路等配置工藝特點(diǎn)，完整系統(tǒng)的縮小版制作。裝置選用先進(jìn)建筑材料和技術(shù)媒體，機(jī)械，電子與現(xiàn)代化手段相匹配；采用電動(dòng)燈光、立體、透視、標(biāo)識(shí)、色彩等現(xiàn)代化技術(shù)，使這一“微型礦場(chǎng)”逼真、美觀且頗有動(dòng)感，適應(yīng)石油工程、鉆井工程、采油工程有關(guān)的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知教學(xué)，是現(xiàn)代專業(yè)的直觀教學(xué)設(shè)備之一。
油藏地質(zhì)、井身、采油及井口實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是針對(duì)目前國(guó)內(nèi)油田的常見采油工藝開發(fā)，用于模擬井身、采油氣地面、地下工藝系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)油田現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，以及各個(gè)工藝的目的要求，將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行三維立體微縮化，結(jié)合仿真演示的表現(xiàn)特點(diǎn)，達(dá)到真實(shí)有效的教學(xué)、培訓(xùn)、演練和實(shí)驗(yàn)的目的。
1、制作方式：
現(xiàn)場(chǎng)施工制作1.5-2米高鋼架平臺(tái)，地面模擬油田場(chǎng)景，上層安裝各種井口設(shè)備及其流程管線，下層設(shè)計(jì)油藏仿真剖面及各種井身結(jié)構(gòu)；井身結(jié)構(gòu)采用有機(jī)玻璃透明演示井身結(jié)構(gòu)，內(nèi)配井下管柱有流體流動(dòng)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬現(xiàn)場(chǎng)。
（1）所有設(shè)備為統(tǒng)一系統(tǒng)，以油藏為基礎(chǔ)，可安裝可運(yùn)行；
（2）井上設(shè)備采用比例為1：4，貼近真實(shí)；
（3）所有井下設(shè)備可以安裝到油藏井下管柱中；
（4）地面油藏下部采用水泥（玻璃鋼成型）加工成仿真地層，模擬斷層，尖滅，透鏡體等油藏構(gòu)造；
（5）能夠展現(xiàn)出各種井下實(shí)況，各種鉆井井身、采油泵的工作過程，各種油藏構(gòu)造；所有設(shè)備外觀及質(zhì)感與真實(shí)設(shè)備相近；
2、采油井身、抽油場(chǎng)景、工質(zhì)三維動(dòng)畫演示：
采用Sparkle Interactive Designer 軟件設(shè)計(jì)開發(fā)，以Windows Vista操作系統(tǒng)中WinFX編程模型為基礎(chǔ)，開發(fā)出3D內(nèi)容、動(dòng)畫多媒體內(nèi)容、多格式文本，將矢量圖形、位圖、3D內(nèi)容、視頻、音頻和副文本合成，自由地混合在2D和其他元素之間，不同元素之間進(jìn)行功能強(qiáng)大的可視化交互、操作演練。
（1）具有多種漫游功能：滿足鳥瞰、自動(dòng)漫游、對(duì)井身的分類及井身結(jié)構(gòu)、采油系統(tǒng)三維場(chǎng)景進(jìn)行多角度漫游的同時(shí)，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)景演示進(jìn)行生動(dòng)展示;
（2）工作區(qū)域內(nèi)主要設(shè)備的三維結(jié)構(gòu)、功能解說、工質(zhì)演示生動(dòng)演示；系統(tǒng)將產(chǎn)品三維模型置入場(chǎng)景，通過受眾自主操控的互動(dòng)方式，360度展示產(chǎn)品外觀；點(diǎn)擊設(shè)備能夠查看設(shè)備各種屬性和特點(diǎn)；
（3）模擬操作系統(tǒng)的主要控制回路可在仿真軟件系統(tǒng)條件下進(jìn)行實(shí)際控制；模擬操作系統(tǒng)中，除主要流程外的部分，包括設(shè)備結(jié)構(gòu)，工藝原理等內(nèi)容采取計(jì)算機(jī)多媒體查詢與投影系統(tǒng)等手段進(jìn)行詳細(xì)的補(bǔ)充展示，教學(xué)內(nèi)容相互對(duì)應(yīng)。
3、實(shí)訓(xùn)裝置展臺(tái)參數(shù)：
結(jié)構(gòu)主體承重部分臺(tái)座建筑結(jié)構(gòu)采用型鋼制作，保證的牢固耐用，用剛才焊接制作支撐龍骨，臺(tái)架高度不低于2000米，周圍加工1米高不銹鋼欄桿，滿足教學(xué)安全；配鋼制樓梯參觀井口地面系統(tǒng)，承重滿足同時(shí)容納50人以上；采油地面、地下結(jié)構(gòu)剖視展示。
四、安裝、培訓(xùn)：
還原井身分類及結(jié)構(gòu)、采油工藝系統(tǒng)的組成部件，模擬工作原理，液體流程，可動(dòng)手操作使用；模擬操作臺(tái)，智能模擬模塊及其控制軟件，計(jì)算機(jī)、投影儀，高清電動(dòng)投影幕布組成。系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演示，形象逼真，仿真性強(qiáng)，使人有身臨其境的感覺。具有很高的觀賞性，直觀性,實(shí)用性。裝置具有工藝特征和典型設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使學(xué)員不出校門就掌握了實(shí)習(xí)所需掌握的大部分內(nèi)容，使學(xué)員在寶貴的工廠實(shí)習(xí)時(shí)間里，去真正實(shí)習(xí)生產(chǎn)、實(shí)習(xí)操作和控制，完成一個(gè)高起點(diǎn)、高效率的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。通過本采油井身、井口地面、地下仿真系統(tǒng)裝置的學(xué)習(xí)，學(xué)員對(duì)系統(tǒng)應(yīng)有一個(gè)全面的理解和認(rèn)識(shí)，畢業(yè)后能較快地承擔(dān)采油工藝及井口系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與管理工作。實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)設(shè)備及功能參數(shù)形象化教學(xué)；使學(xué)員不出校門就能感受礦場(chǎng)井身、采油工藝系統(tǒng)工作環(huán)境、工作過程、原理功能深入了解，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的目的。通過本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的觀摩與學(xué)習(xí)：
五、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)參考圖片：
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