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油气开发工艺虚拟仿真实践教学中心

【 作者: | 发布日期:2022-03-21 】

油气开发工艺虚拟仿真实践教学中心,总建筑面积165m2,资产总值255万元。该教学中心结合红一世足球网的资源勘查、石油工程及油气储运专业的课程大纲,提取课程中典型知识点,开发了离线3D动画、离线虚拟桌面、在线虚实结合实操训练、虚拟体验等立体化教学资源。

该教学中心建设主要分为硬件实物仿真和软件虚拟仿真两大部分。其中硬件实物仿真包括实物模型训练模块、采油工艺设备训练模块、虚实结合的钻井操作训练模块、钻井工具拆装模块,软件虚拟仿真包括油气生产典型的工艺及装备知识实训模块、HSE知识实训模块、油气生产全景VR实习模块、油气安全生产虚拟仿真操作训练模块、油气生产事故应急模拟训练模块、设备虚拟拆装及故障处置训练模块。

1.油气生产典型的工艺及装备知识实训系统

将课程中难于理解或不易理解的知识点,以动画表现为主题,直观形象,以网络为载体,可以不受时间、地点和环境的限制,实现线上和线下的学习与交流。动画模拟主要讲解典型工艺流程及布局、关键设备的用途、结构及原理等方面的知识内容。可开展不少于100个典型石油工业生产的典型设备的介绍,教学时长约450分钟。

2.油气生产HSE知识实训系统

将HSE基础知识、危险作业知识、风险防范与应急措施知识、事故应急知识及典型事故案例,以动画表现为主题,,直观形象,以网络为载体,可以不受时间、地点和环境的限制,实现线上和线下的学习与交流。

3.油气生产全景VR实习系统

基于全景VR技术,通过对实习环境进行全景拍摄或用虚拟进行还原,学生可以用PC或移动端进行操控学习认知相关的实习内容,主要包括安全知识、专业知识及注意事项等,同时可对实习认知内容进行考核,重点起到实习前预习、实习后复习的功能,提高现场实习的效率和效果。油气生产实习模拟系统主要包括地质认知、钻井、采油、油气集输、油气输送、油气存储及城市燃气输配七大子系统。可开展七个专业的学生实习课前认知及课后复习远程训练。

4.油气安全生产虚拟仿真操作训练系统

以“学—练—测—评”为培训主线,以角色任务为培训主题,以操作规程及故障处置规程为蓝本,以典型现场生产数据为支撑,利用DCS模拟内操

和三维视景指令化操作模拟外操,情景再现油田生产现场,实现各种工况的设定、生产过程仿真再现、生产事故模拟,操作训练过程的可控制、可评价、可记录。实验项目主要采油、油气集输、油库及城市燃气输配四个训练子系统。

5.油气生产事故应急模拟训练系统

(1)危险作业训练系统

将危化品安全生产重点监管的危险作业,尤其是动火作业和受限空间作业,以三维交互的形式,实现危险作业的技能训练。训练科目为动火作业和受限空间作业。

(2)事故应急专项任务技能训练

以事故应急作业岗位任务为蓝本,以角色技能训练为主题,以三维场景为主要表现,以指令化操作为训练核心,实现对有关岗位人员的技能训练,旨在提升其单兵作战能力。

(3)隐患排查训练系统

风险辨识与隐患排查训练是建立虚拟现实场景(3D实景),在虚拟场景中可实现风险辨识、隐患排查、治理全过程处理,系统能够对具体人员风险辨识结果、排查出的隐患状况进行评估打分,对于未能辨识或排查出的隐患,可模拟进一步可能导致的事故类型。

(4)三维电子沙盘事故应急模拟推演系统

情景构建所推演的三维电子沙盘,设置事故点、类型及大小,学生通过现场查看、资源调配、力量部署等推演过程,实现对事故的分析,预案执行、演练对抗等方面知识的认知。

6.设备虚拟拆装及故障处置训练系统

(1)设备虚拟拆装训练系统

利用三维建模、虚拟现实、人机交互等技术,实现多项设备的虚拟拆装训练。

(2)设备故障诊断与处置训练系统

利用三维建模、虚拟现实、人机交互等技术,实现泥浆泵、球阀、闸阀、安全阀、离心泵、螺杆泵、齿轮泵、抽油机(含井口)、分离器、加热炉共10项设备的故障诊断与处置训练

7.实物模型训练系统

将按石油产业链、新能源技术的大型或关键设备微缩,做成可展示、轻便的模型,对学生进行直观教学。使用已有的部分模型(钻井模型),采购部分新做模型。主要包括各类采油方式、计量方式、油气集输、油气长输及储存、城市燃气输配以及风能、太阳能、地热能和海洋能等新能源。

8.采油工艺设备训练系统

游梁抽油机(含井口)、宽带抽油机(含井口)、自喷井共3项,可进行倒流程、启停抽油机、更换抽油机井光杆密封圈、填写油水井日报表、游标卡尺使用等训练。

9.虚实结合的钻井操作训练系统

依托钻井司钻、钻井模拟演示台、拼接屏、钻井装备陈列等设备和软件,实现学生钻井的操作训练。完成钻井作业的相关技能训练科目。

10.钻井工具拆装训练系统

将大型钻井设备工具微缩,采用轻质材料制作成可动可拆卸的仿真教具。

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