[油田,系统,平台]适应多平台的油田安全作业仿真培训系统开发

1801 实现三维动画软件介绍1.1 Maya软件Maya——是由美国Autodesk公司出品的一款居于领导地位的三维动画设计软件，它可以帮助设计者完成从建模、动画、动力学到绘制及渲染的全部工作。

Maya在电影、电视、游戏开发、可视化设计和教育领域始终保持着领先优势。

可以帮助用户创建和编辑多种格式的三维模型，使用适当的动画工具带动模型活动起来，还可以借助动力学计算和粒子系统创造出与物理时间一样真实的刚体、柔体动力学表现过程。

我们可以利用这一工具，建立所需的三维模型，用于构建培训系统的基础外观。

图1 Maya 2016版1.2 Unity3D软件Unity3D是由丹麦Unity公司开发的一款3D引擎工具，作为一款跨平台的开发工具，从一开始就被设计成易于使用的产品。

同时也是一款支持多平台的设计软件，支持包括IOS，ANDROID，PC等多个平台的发布。

可以导入Maya等软件设计的三维模型，通过C#或者Java编程语言，实现高效的三位交互式动画设计。

具体的特性包含整合的编辑器、跨平台发布、地形编辑、着色器，脚本，网络，物理，版本控制等特性。

利用这一工具，我们可以让Maya制作的三维模型动起来，与操作者产生交互，通过一些按键或者模拟操纵杆，实现设备的开启、关停，并通过粒子系统可以模拟出火焰、气流等真实效果，大大增强了培训系统的真实性。

图2 Unity 3D2 三维设计用于带压作业培训的实例气井带压作业因为涉及依靠防喷器组及举升液缸的相互配合实现不压井作业，风险程度较高，井内密封压力越大，对设备操作手的技能要求越高，尤其是在应急处置方面，必须有清晰地头脑及迅速的反应能力。

由于目前专为培训，实地组织培训井场不具备条件，为保证待培养的带压作业设备操作手能够对设备原理，操作要领有一个预先熟悉和掌握，以减少由于人为操作原因造成的事故，制作接近实际操作的虚拟系统是很有必要的。

另外，加拿大带压作业相关服务公司已在虚拟培训系统中走在了前列，开发出了成熟的培训系统，用于公司内部培训，但其售价过高（50万美元，合人民币320万）。

操作员仿真培训系统(OTS)在化肥装置的应用王晓平;粟升;皮亿蛟【摘要】@@ 操作员仿真培训系统(Operator Training System 以下简称OTS)主要用于操作员的岗前培训,同时还可用于对工艺装备设计的复核以及对DCS/ESD 组态的检查.OTS可以调用实际生产中的实时数据作为模拟工况,且对工厂操作无任何风险.通过OTS,还可以开展优化生产操作的研究,开展控制系统的分析.【期刊名称】《化肥设计》【年(卷),期】2011(049)002【总页数】2页(P43-44)【作者】王晓平;粟升;皮亿蛟【作者单位】中石油塔里木油田石化分公司,新疆库尔勒841000;中石油塔里木油田石化分公司,新疆库尔勒841000;中石油塔里木油田石化分公司,新疆库尔勒841000【正文语种】中文【中图分类】TQ113.251操作员仿真培训系统(Operator Training System以下简称OTS)主要用于操作员的岗前培训,同时还可用于对工艺装备设计的复核以及对DCS/ESD组态的检查。

OTS可以调用实际生产中的实时数据作为模拟工况,且对工厂操作无任何风险。

通过OTS,还可以开展优化生产操作的研究,开展控制系统的分析。

中石油塔里木油田石化分公司新建的45万t/a合成氨装置和80万t/a尿素装置的仿真系统(OTS)由英维思·上海福克斯波罗有限公司提供基础设计、软/硬件供货、项目管理和工程实施。

笔者以下介绍其应用情况。

该公司45万t/a合成氨装置采用丹麦托普索合成氨工艺。

采用OTS实施模拟培训的主要工艺过程如下。

(1)加氢脱硫(包括原料气压缩机和透平)。

(2)蒸汽转化单元主要设备有一段转化炉(带废热段,240根炉管和360个烧嘴,简化为8个炉管和12个烧嘴进行模拟)、二次转化炉、空气压缩机。

(3)对流段热能回收。

(4)一氧化碳变换主要设备为高温变换炉和低温变换炉。

(5)脱碳单元采用活化MDEA工艺脱除二氧化碳。

浅论油田企业如何做好员工安全教育培训摘要：员工安全培训是油田企业安全管理工作的重要组成部分，是保障油田安全生产，增强员工安全能力的基础。

探索安全培训的内容和方法，建立长效的培训机制是油田企业安全管理的重中之重。

本文针对这项重点工作开展的意义、存在的问题和下步的对策等方面进行探讨。

关键词：油田企业；员工；安全培训1油田企业安全培训的意义1.1加强安全培训是提高员工安全意识的前提安全是员工的生命线，员工是安全的负责人。

安全培训能够起到敲醒员工安全警钟的作用，提高每一位员工的安全意识、忧患意识、责任意识，促进员工思想观念的转变。

达到警示员工树立安全发展理念，弘扬生命至上、安全第一的意识，促使安全教育入脑、入心，督促员工养成良好的安全行为习惯。

1.2加强安全培训是提升员工安全技能的保障安全培训是提高员工安全技能最直接最主要的手段，掌握的安全技能越多，安全技能越高，安全事故的发生率就越低。

在油田企业的工作中，需要每一位员工学习安全知识，掌握安全技能。

只有这样，才能够在具体工作时得心应手，如鱼得水，减少和避免各种安全事故的发生。

1.3加强安全培训是奠定企业安全生产的基础安全是生命的基石，安全是生产的基础。

要想始终保持企业的安全生产，就必须时时刻刻紧绷安全这根弦。

目前最常用的手段就是对员工进行安全培训，通过有组织的安全知识传递、安全技能传授，深化员工对安全生产的认知，杜绝违章操作、违章作业等现象的发生。

1.4加强安全培训是企业实现安全管理的根本员工是企业的生产主体，也是企业的管理对象，企业要想实现安全管理这个目标，就必须做好员工安全培训工作。

安全培训可以说是企业实现安全管理的根本，它是安全管理部门日常最重要的工作内容，也是员工管理最基本的一项措施。

2油田企业安全培训存在的问题2.1培训方式枯燥单一在目前的安全管理培训中，通常采用大水漫灌、你听我讲的集中授课、理论灌输方式，不符合成人培训的特点和规律。

年复一年机械重复的讲解，久而久之员工会觉得单调枯燥、反应麻木甚至会产生排斥抵触的心理情绪。

197中海油钻井模拟培训中心从2015年年初引进并正式运行wellSIM hiDrill钻井模拟培训系统，旨在提高钻井专业人员培训质量和效率、降低培训成本。

作为展现中海油钻完井数字信息化的窗口，钻井模拟培训中心多次接待国家部委、中石油、中石化及社会各界领导参观调研活动，展示了海油的风采与特点；作为中国石油大学和西南石油大学等石油院校的社会实践基地，多次给石油大学学生进行海洋石油勘探开发流程和钻井基本操作介绍，取得了很好的效果。

钻井模拟培训系统以实际操作为培训主线，可仿真再现钻井作业过程中的井漏、卡钻、井涌等各种钻井复杂情况及事故，培养提高操作技能，提高应对、识别及处理复杂情况的能力。

钻井模拟培训中心以模拟培训系统为核心，开发完善了司钻操作、井控实操、卡钻事故预防及处理、井漏的预防及处理等一系列培训课程。

4大类20余门钻井模拟器实操技能提升培训课程，可根据培训对象及目的进行课程定制开发，通过教师控制台“导演”井漏、卡钻、井涌等各种钻井复杂情况及事故，提高学员应对、识别及处理复杂情况的能力；以“实际操作”为主导的培训方式，颠覆了传统单向灌输式培训，专业实践的平台使学员参与度体验度更高，既能有效提高钻井技术人员的实际操作能力、加快培养效率和提高培训质量，又能避免传统实际操作带来的安全风险、设备损耗和燃油消耗等问题，实现高效安全经济环保。

通过非操作岗位人员体验式培训及操作岗位人员操作技能提高类培训，助力员工理论与实操的双重技能的结合与提升，积累实战经验，加快高级技术人员的培训培养，提高技能水平，减小现场以战代练的操作风险、井控风险。

模拟培训系统具有的快速响应以及真实体验感特点，从根本上解决了学员在现场学习时的安全操作问题，标准化考核机制的确立也能为技术人员上岗、岗位配置提供数据支撑和保证。

图1 钻井模拟培训中心全景图1 井控实操概况wellSIM hiDrill钻井模拟培训系统的双司钻椅和井控面板1∶1 还原现场设备，可为学员提供真实体验的井控实操。

基于虚拟现实技术的油田仿真培训系统的设计
林琳;刘贤梅
【期刊名称】《计算机技术与发展》
【年(卷),期】2012(22)10
【摘要】油田作业培训的安全问题一直备受关注，为了保证油田作业培训的安全性，将虚拟现实技术应用于油田仿真培训工作，建立油田仿真培训系统。

该系统基于虚拟现实技术，设计了油田仿真培训系统的总体结构，提出了演示、操作演练和考评三种培训模式，阐述了交互式菜单和对三维实体的交互式操作两种人机交互方式，引入了虚拟人和虚拟手的模型及控制技术。

该系统虚拟场景逼真，培训功能齐全，用户可以进行多视点、多场景的浏览，让用户有身临其境的感觉，目前已经应用到实际培训中，效果良好。

【总页数】4页(P205-208)
【作者】林琳;刘贤梅
【作者单位】东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆163318;东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆163318
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.9
【相关文献】
1.基于3S技术的油田生产管理仿真培训系统设计 [J], 吴锋;侯平智
2.基于VRP的油田虚拟现实仿真培训系统设计 [J], 王海生
3.头盔式沉浸式虚拟现实技术的变电站仿真培训系统设计与实现 [J], 江龙;张德刚;李泽河;王国平;王达达;曹俊豪;谭武光
4.基于虚拟现实技术的调度集中和列车调度指挥三维仿真培训系统的设计和实现[J], 张威
5.基于Unity3D的虚拟现实技术在转辙机三维仿真培训系统中的应用研究 [J], 张赢
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一种优化海上平台油井控制系统的设计方案孙文高【摘要】本文论述了中海油渤海油田的海上生产平台的主要控制方案设计和油井部分的控制策略,针对当前存在的问题从建造到后期改造方面展开论证,结合目前主流的控制厂商的控制方式,考虑油田生产期间的实际情况,提出自己的优化设计方案.对两种控制模式从安全生产、建造费用和实际施工等方面进行对比,对以后新建海上平台提出自己的参考方案.【期刊名称】《中国水运（上半月）》【年(卷),期】2015(000)012【总页数】3页(P52-54)【关键词】模块化设计;生产安全;资产完整性;节省费用【作者】孙文高【作者单位】中海石油(中国)有限公司蓬勃作业公司【正文语种】中文DOI编码：10.13646/ki.42-1395/u.2015.12.019中海油渤海油田的控制系统绝大部分都是由三套系统组成：生产控制系统PCS （Process Control System）；应急关断系统ESD（Emergency ShutDown System）和火气监控系统FGS（Fire &Gas System）；其中PCS、ESD和FGS 在控制层及以下相互独立，在管理层则共享人机界面和通讯网络。

另外为保证系统连续稳定的运行，三套系统的电源模块、CPU模块、通讯模块和数据通讯网络采用1：1的冗余设计。

整套控制系统在海上平台的建造已经整体考虑，且在以后的生产过程中总体框架就不在发生变化；但是在生产过程中发生变化最大的就是生产井部分；在边钻井边生产的模式越来越盛行的渤海油田，生产井随时都要随着油藏的变化而变化；而随着生产的进行，地下油藏的不断变化，生产井在生产过程中也不断发生变化，从油井变为注水井、新投入的生产井、需要更换电泵功率的油井，需要改为变频的油井等等，而生产井是整个海上平台最重要，也是最危险的部分，所以生产井的控制系统要随着不断的发生变化，而在建造新平台时并没有考虑这些因素，所以在生产过程中更改控制系统时存在很大的风险，更改控制系统的承包厂商也不是最初投产时的厂家人员，这也无形中增大了施工的风险，也严重影响了设备管理的资产完整性。

241目前，国内外虚拟现实VR技术在很多领域都有涉及，应急演练虚拟场景在防灾领域应用仿真技术有着巨大的现实价值，包括对地震、火灾、洪水等自然灾害的模拟仿真；对诸如煤矿坍塌，瓦斯爆炸，油气井井喷，危险品泄露等设计工业生产安全的模拟仿真；对行驶安全、交通运输，医疗救护等军事领域的模拟仿真。

西方发达国家在这一领域起步较早，国内近年来需求量逐步加大，在技术水平和应用领域方面有所拓宽。

该领域在虚拟现实应用形式、表现形式、操作形式、体现内容等都存在众多待解决问题，例如：场景建模在应急演练虚拟场景等。

因为场景构建直接关系到虚拟场景的构造问题，如果构造的太简单，那会使用户觉得场景不真实；而如果构造的太复杂，那么就会对场景的交互上增加难度，实用性就变差。

当前世界对场景建模问题主要釆取三种方式，分别是基于图形的建模技术、基于图像的建模技术、基于图形和图像的混合建模技术[1-3]。

将VR技术应用到应急演练已经成为虚拟仿真方面最新、最具发展前途的一个研究方向。

随着我国对职业培训要求的不断提升，引进先进计算机技术进行模拟仿真领域的协作开发，实现安全高效绿色环保的培训机制，是职业培训领域的主流实现形式，有重要的研究意义。

1 系统开发关键技术为降低海上油气勘探开发过程中的井控风险，切实提高海上钻井、完井和井下作业相关人员的井控水平，针对现场一级、二级和三级井控[4-6]应急状态下的演练流程以及现场井控设备故障排查与识别演练流程，开发出一套适用于浅水和深水三类作业环境下具备海洋特色的CWCC井控智能情景演练系统，从而增强培训效果，为现场作业提供技术支撑和安全保障。

设计以提升钻、完、修井作业人员井控水平为目标，保障海上作业井控安全。

充分发挥计算机模拟仿真的优势，基于计算机模拟、三维图形图像立体显示技术、虚拟现实及增强现实等技术，开发一整套井控数字化情景培训演练系统，实现安全、节能、环保的井控培训[7-9]。

1.1 数学模型核心系统软件运用溢流模型、钻速模型、压井模型等数学物理模型，模拟石油工程钻井作业中的各种工况和参数信息，例如压力、扭矩、钻速、排量等，精确反应这些物理参数之间的关系，达到与实际钻井作业相同的效果。

计算机实用技术的油田生产仿真系统的设计摘要：随着社会经济的发展和科学技术的进步，计算机领域也迎来了新的发展契机，随着计算机智能化、自动化的发展与应用，计算机仿真技术业得到了蓬勃发展，在科学研究领域与生产实践领域表现出较好的系统优化性、预测的可靠性和研究的前瞻性等方面的优势，降低了风险的同时，也节约了科研和生产的成本，拓宽了其在实践中的范围。

而将虚拟现实的计算机实用技术应用于油田生产仿真系统中，通过对员工的虚拟培训，克服员工在实际生产中的限制，为在短期内培养合格的人才奠定了基础，提供了条件，在督促工人严格执行操作规程的同时，也降低了能耗，提高了产品的生产质量与生产效率，保证了整个生产流程的顺利安全进行。

本文将从简析计算机仿真技术，简析计算机实用技术的油田生产仿真系统的设计，计算机仿真技术的现状和未来发展的方向等几个方面做以简要的分析，旨在了解计算机仿真技术，计算机仿真技术的现状及其在油田生产中的实际应用价值，完善和推广该技术，使其能在更广的领域中得到应用，能够为其他领域的生产与建设服务，促进社会经济效益的提高和社会经济的发展。

关键词：计算机实用技术；油田生产；虚拟环境；仿真系统中图分类号：tp391.9 文献标识码：a 文章编号：1007-9599 （2012）18-0000-021 简析计算机虚拟现实技术近几年来，计算机技术取得了不断的突破与发展，基于计算机实用技术也逐渐发展起来，为油田的生产与建设提供了又一项技术支持和保障。

虚拟现实技术又被称为灵境技术，以沉浸性、交互性和构想性为基本特征的计算机高级人机界面。

其最重要的两个特征是系统的软硬件环境交互性及沉浸感。

它综合利用了计算机图形学、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、计算机网络技术、多传感器技术等，来模拟人的视觉、听觉等感官系统，使人沉浸在计算机生成的虚拟环境里，通过语言、肢体语等方式进行实时交互，来创造一种适人化的多维信息空间。

虚拟现实技术利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨率显示技术等技术手段的结合生成了三维逼真的虚拟环境，用户需要通过特殊的交互设备就可以进入虚拟环境中。

传统的石油开采工作有一些弊端,据不完全统计,油田生产企业中70%一80%的事故是由于人的操作错误或违章行为引起的,而虚拟现实技术能大大降低这些问题出现的可能性,通过虚拟技术,呈现出石油开采的一系列过程,能够使石油开采等工作在我们的控制之中.因此借助虚拟现实技术对油田施工人员的规范化培训具有重要意义.目前油田企事业单位对员工的培训多采用集中观看录像、教师讲授或上井跟班操作[1]等传统方式,这种方式内容枯燥,有的甚至影响正常的生产秩序.如果借助虚拟现实技术生成虚拟图形,然后利用相关软件对现实世界、现实油田生产设备进行模拟,使油田员工在一种交互式的环境中,拥有与现实世界近乎相同的浸没感[2],利用身临其境的现场模拟训练,让被培训人员远离真实的大型生产机械,避免操作不当造成的设备挤压碰撞伤害,有效降低了油田员工操作出错率.从而使油田员工的工作技术过硬,提高工作效率,同时还能节约培训成本.1虚拟现实技术介绍虚拟现实(VirtualReality ,简称VR)[3]技术是指利用计算机生成一种模拟环境,并通过多种专用设备使用户投入到该环境中,让用户使用人的自然技能对虚拟世界中的物体进行考察或操作,同时提供视、听、触摸等多种直观而又自然的实时感知[4].虚拟现实有3个基本特征[5].其中沉浸性指计算机生成的虚拟世界给人一种身临其境的感觉.交互性指人能够以很自然的方式跟虚拟世界中的对象进行交互操作或者交流,着重强调使用手势、体势等身体动作(主要是通过头盔、数据手套、数据衣等来采集信号)和自然语言等自然方式的交流[6].构想性指虚拟环境可使用户面临交互环境中,学到新的知识并萌发创意,提高感性和理性认识.2系统框架设计整个系统分为系统平台建设和应用系统建设两大部分.油田员工仿真培训系统框架如图1所示.2.1系统平台建设系统平台是指用来构建与支撑应用软件的独立软件系统.该平台由算法库管理系统、图形化建模系统、控制系统仿真组态软件、专家评价系统组态软件、专用仿真实时数据库、安全分析与培训系统、在线考试系统七大模块组成,每个模块分别独立,但又可以集成.系统平台中最重要的是安全分析与培训系统、在线考试系统两大模块.通过在电脑上对这两个模块的虚拟练习,可以提高培训员工的实际操作技能.安全分析与培训系统能完成两个相互关联的任务,一是为生产技术人员提供一套进行各种事故案例设定、仿真运行、事故分析、处理方案测试等的仿真试验环境;二是可以将“事故案例分析试验”的结果由用户设定为仿真培训与考核项目,作为操作人员技能培训与考核的题目[7].事故案例分析与培训项目的组合设定使培训与考核项目无限扩展,比常规的仿真系统发挥的效能更大;使过去、现在或将来开发的仿真系统除具有针对中级工和高级工培训和考核鉴定功能外,还具备技师和高级技师的培训功能和考核鉴定功能[8];通过大量的“事故案例”及其组合定义,对操Vol.30No.5May 2014赤峰学院学报(自然科学版)Journal of Chifeng University (Natural S cience Edition )第30卷第5期(下)2014年5月虚拟现实技术在油田仿真培训中的应用杨冬黎,王辉,周勃,顾洪博(东北石油大学计算机与信息技术学院,黑龙江大庆163318)摘要:针对油田生产安全实际需求,设计基于虚拟现实技术的油田员工仿真培训系统,并给出系统的构成及其主要模块的实现功能.利用3DMAX 和Virtools 仿真技术,绘制工艺流程,让油田员工在由仿真技术构成的逼真场景中进行人机交互操作.然后根据操作质量、操作步骤和操作中出现的报警情况给出考核分数,通过这种培训方式来减少员工操作失误率,提高安全技能和面对突发事故的处理能力.以方兴公司应用为例,证明了该系统的可行性和有效性.关键词:虚拟现实技术;应用;培训;仿真中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1673-260X (2014)05-0008-02图1油田员工仿真培训系统框架图. All Rights Reserved.作人员进行各种事故及组合事故分析、判断和处理技能等的培训与考核,提高员工的安全生产操作技能和面对突发事故的分析判断与操作能力.在线考试系统采用web方式(局域网和广域网都行),客户不需要安装任何软件,就可进行通过网络进行学习或考试.而且该系统还拥有开放的题库管理功能,可方便的建立题库,生成试卷.同时,还有保存试卷,对考试成绩进行查询、分析等功能.2.2应用系统建设应用系统是面向终端用户(在本项目中为教师和学员)的系统,主要由教师机管理系统、培训考试管理系统、油气集输培训系统和系统帮助这四个模块构成[9].主要完成教师演示、学员考试,以及学员对油气集输等知识和技术的掌握,模拟练习的操作过程,应用系统组成图如图2所示.油气集输是油田生产的关键,所以油气集输培训系统是应用系统的重要组成部分.它由原油处理仿真系统、原油脱水仿真系统、原油稳定仿真系统、天然气脱水仿真系统、污水处理仿真系统这5部分组成.主要负责接收油田各个转油站的来油,然后进行油气分离,原油脱水、原油稳定、污水处理、天然气处理等项工作.3系统主要实现功能根据用户参与形式和沉浸的程度不同,油田员工既可以用自己的电脑虚拟现实系统,利用个人计算机进行仿真,模拟集输、采油及控制等工艺流程在正常与异常状态下进行操作,将计算机的屏幕作为用户观察虚拟境界的一个窗口,通过鼠标、追踪球等输入设备实现与VR世界的充分交互,使油田培训员工掌握实际生产中,设备正常或异常运行时全部操作过程,这种虚拟培训易于普及和实现;另外,油田员工可以增强虚拟现实系统对事故进行演练,既可减少构成复杂真实事故环境的开销,又可对实际物体进行操作,达到了亦真亦幻的境界.这种培训系统能随时对学员的操作水平做出评定,给出学员的操作质量分、操作步骤分及综合成绩,并生成评分信息卡[10].下面对其展开详细介绍. (1)操作质量:某些过程参数值在操作过程中应该保持在某个范围内,如果学员在操作中,过程参数值超过了指定范围,则应从总分中扣除相应的分数.(2)操作步骤:学员的操作步骤是考核的重要方面,评分系统通过检查学员的操作情况,根据操作顺序来给定学员的分数.(3)报警情况:显然在学员的操作中,由于出错产生的报警太多,则学员的操作就不是一个规范的操作,评分系统可以根据报警情况来给定学员的操作得分.用户也可以选择在线考试,考核测试一下自己操作的能力.根据实时跟踪、记录仿真系统状态和员工的操作动作,最后给出科学公正的操作评价.电脑给出这名操作员的实际分数的同时也指出这名员工的操作错在哪里.系统主要功能实现图如图3所示.4结语油田员工仿真培训系统在强大的仿真技术帮助下,利用3DMAX和Virtools软件开发平台让每个油田员工都清楚地了解了专业的、抽象的采油、集输等工艺流程,通过在虚拟场景中逼真的实时交互操作,提高了员工操作技能,减少时操作失误率,节约了培训费用.该系统在实际应用中得到了油田用户的好评,具有行业应用价值.———————————————————参考文献:〔1〕林琳,刘贤梅.基于虚拟现实技术的油田仿真培训系统的设计[J].计算机技术与发展,2012,22(10):205-207.〔2〕冯波,李江山,李毅.试析虚拟现实技术在石油勘探中的应用[J].中国新技术新产品,2012.〔3〕/view/5238f229cfc789eb172dc839.html.〔4〕王长杰.浅析虚拟现实技术[J].科技信息,2011.631.〔5〕/view/00d5cd33b90d6c85ec3ac6c2.html.〔6〕杨立强,董宁,邬长武,赵廷寿.虚拟现实技术在塔河油田油气勘探中的应用[J].新疆石油地质,2006,27(5)援〔7〕冯岱鹏,胡炎,邰能灵,金红核,袁成,林尉,陈康铭,崔鹏程.地下变电站虚拟现实仿真系统的研究[J].电力系统保护与控制,2010(11).〔8〕李剑峰,董宁,关达.虚拟现实技术在鄂尔多斯东北部低渗透气藏勘探开发中的应用[J].石油物探,2005(05).〔9〕徐东印,朱令起,郭立稳.矿井火灾模拟技术前沿介绍———虚拟现实技术的应用[J].山东煤炭科技,2008(01).〔10〕孟宪颐,刘勇.虚拟现实技术在塔机司机训练培训中的应用[J].中国工程机械学报,2006(04).图2应用系统组成图图3系统主要实现功能图9--. All Rights Reserved.。

第48卷 第4期 2021年4月天 津 科 技TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGYV ol.48 No.4Apr. 2021收稿日期：2021-03-22应用技术连续油管模拟培训系统的开发与应用祖 健(中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司 天津300452)摘 要：连续油管在油田开发生产过程中已经得到越来越多的应用，由于连续油管作业工艺复杂、风险大，对现场操作人员有着非常高的技术要求。

常规连续油管培训形式单一、周期长、针对性不强；利用计算机模拟技术开发的一套全尺寸模拟培训系统，将理论教学与实际操作训练相结合，在学习和考试过程中能够高度还原、模拟现场实际的操作动作，从而达到提高教学培训质量、加强学员对作业流程及设备认识和理解的目的，对提高教学质量和学员操作水平、控制作业风险具有明显优势。

关键词：连续油管培训 模拟系统 人员操作 事故处理中图分类号：TP311 文献标志码：A 文章编号：1006-8945(2021)04-0053-03Development and Application of Coiled Tubing Simulation Training SystemZU Jian(Drilling and Production Company ，CNOOC Energy Technology and Services Limited ，Tianjin 300452，China ) Abstract ：At present ，coiled tubing has been used more and more in the process of oilfield development and production. Because of the complicated process and high risk of coiled tubing operation ，there are very high technical requirements for field operators. Conventional coiled tubing training is single in form ，long in cycle and less targeted. A full-scale simulation training system developed by computer simulation technology combines the theoretical teaching with the practical operation training. In the process of learning and examination ，it can highly restore and simulate the actual operation actions on the site ，so as to improve the quality of teaching and training ，strengthen the students’ understanding of the operation process and equipment ，and has obvious advantages in improving the students' operating level ，enhancing the teaching quality and controlling the operation risk.Key words ：coiled tubing training ；simulation system ；personnel operation ；trouble removal0 引 言连续油管模拟培训系统是利用计算机模拟技术、计算机图形技术和虚拟现实技术开发的一套全尺寸模拟培训系统。

作业区SCADA系统模块化开发的研究与应用长庆油田自1997年引进SCADA系统，已在靖边气田、榆林气田、三个输油处的长输管线得到广泛应用和普遍认可。

苏里格气田自2005年规模开发以来，首先在集气站采用站控系统进行就地控制、远程监视。

2009年又进一步探索采用SCADA系统完成从井口到集气站的无人值守，实现了苏里格气田增产不增人。

2013年，长庆油田开展了国产SCADA软件在采油厂生产管理中的的项目试验，利用一年的时间完成了两个作业区的试点建设，并最终形成长庆油田采油作业区SCADA系统建设标准，基于物联网技术的SCADA智能生产管理系统的建设，实现了现场数据链的标准化程序、站控系统驱动的标准化升级和用户权限的统一集中管理，有效的提升了站控系统运行的速度、稳定性、可靠性和安全性。

其次它的应用使各级生产管理部门在统一的油气生产管控一体化平台上，对其所管辖的生产运行情况实现生产的统一监视与调度，并通过对历史记录数据的分析优化生产作业。

使系统的调度层、管理层、决策层(辅助决策层)进行无缝连接，系统将原来单独运行的各站有机的联合起来，有效的实现了作业区调控中心对产量、注水、各站运行状况监控的职能，同时各站点能够实时监控上下游站点以及所辖油水井的生产运行情况，为提升作业区生产运行管理效率提供了有效的手段。

最后SCADA系统实现了报表自动生成结合员工补录功能，成功的弥补了目前在用的站控系统无法实现报表补录的功能，确保实现每个班的报表数据真实可用，同时各站报表能够自动汇总结果到作业区调控中心，真正成为以调控中心为核心运行的管理模式。

1 SCADA系统模块化开发的必要性长庆油田作业区SCADA系统是为克服数字化站控系统运行中的瓶颈问题，提升数字化在作业区层面的运行效果，按照“集成化、数字化、可视化和个性化”的技术路线，集成、整合数字化现有的综合资源，创新技术和管理理念，充分利用最新的计算机网络技术、数据整合技术、数据共享与交换技术，而建立的统一的生产管理数据采集与监视控制系统它的的建设，实现了现场数据链的标准化程序、站控系统驱动的标准化升级和用户权限的统一集中管理，有效的提升了站控系统运行的速度、稳定性、可靠性和安全性。

石油化工安全生产管理平台建设第一章综述 (3)1.1 平台建设背景 (3)1.2 平台建设目标 (3)1.3 平台建设意义 (3)第二章安全生产管理平台总体设计 (4)2.1 平台架构设计 (4)2.2 功能模块划分 (4)2.3 系统集成与接口设计 (5)第三章信息采集与传输 (5)3.1 数据采集方式 (5)3.2 数据传输协议 (5)3.3 数据存储与备份 (6)第四章安全风险识别与评估 (6)4.1 风险识别方法 (6)4.2 风险评估模型 (7)4.3 风险预警与处置 (7)第五章安全生产监控与预警 (7)5.1 监控系统设计 (7)5.1.1 设计原则 (7)5.1.2 监控系统架构 (8)5.1.3 数据采集层 (8)5.1.4 数据传输层 (8)5.1.5 数据处理与分析层 (8)5.1.6 监控展示层 (8)5.2 预警机制建立 (8)5.2.1 预警指标体系 (8)5.2.2 预警阈值设定 (8)5.2.3 预警模型构建 (8)5.2.4 预警级别划分 (8)5.3 预警信息发布 (9)5.3.1 发布渠道 (9)5.3.2 发布内容 (9)5.3.3 发布频率 (9)5.3.4 发布对象 (9)第六章应急管理与救援 (9)6.1 应急预案编制 (9)6.1.1 编制原则 (9)6.1.2 编制内容 (9)6.2 应急资源管理 (10)6.2.1 资源分类 (10)6.2.2 资源配置 (10)6.3.1 演练类型 (10)6.3.2 培训内容 (10)6.3.3 培训方式 (11)第七章安全生产数据分析与应用 (11)7.1 数据挖掘与分析 (11)7.1.1 数据来源及预处理 (11)7.1.2 数据挖掘方法 (11)7.1.3 数据分析与应用 (11)7.2 安全生产趋势预测 (12)7.2.1 预测方法 (12)7.2.2 预测结果与应用 (12)7.3 安全生产改进措施 (12)7.3.1 完善安全生产制度 (12)7.3.2 强化安全培训与教育 (12)7.3.3 优化生产流程与设备管理 (12)7.3.4 加强安全检查与隐患整改 (12)7.3.5 建立安全生产监测预警系统 (12)第八章安全生产管理平台运行维护 (12)8.1 平台运行监控 (12)8.1.1 监控内容 (13)8.1.2 监控方法 (13)8.1.3 监控频率 (13)8.2 故障处理与维护 (13)8.2.1 故障分类 (13)8.2.2 故障处理流程 (13)8.2.3 维护措施 (13)8.3 平台升级与优化 (14)8.3.1 平台升级 (14)8.3.2 优化措施 (14)第九章安全生产管理平台法律法规与标准 (14)9.1 法律法规梳理 (14)9.1.1 法律法规概述 (14)9.1.2 法律法规梳理 (14)9.2 标准制定与实施 (15)9.2.1 标准制定 (15)9.2.2 标准实施 (15)9.3 法律法规与标准培训 (15)9.3.1 培训对象 (15)9.3.2 培训内容 (15)9.3.3 培训方式 (16)第十章安全生产管理平台推广与应用 (16)10.1 平台推广策略 (16)10.1.1 宣传与培训 (16)10.1.3 资源整合 (16)10.1.4 定期评估与优化 (16)10.2 平台应用案例 (17)10.2.1 某石油化工企业安全生产管理平台应用案例 (17)10.2.2 某化工园区安全生产管理平台应用案例 (17)10.3 平台效果评估与改进 (17)10.3.1 效果评估 (17)10.3.2 改进措施 (17)第一章综述1.1 平台建设背景我国经济的快速发展，石油化工行业作为国家重要的支柱产业，其安全生产管理日益受到广泛关注。

目录第一章前言 (3)第二章油气集输原理简介 (5)2.1油气集输总述 (5)2.1.1油气集输工作内容 (5)2.1.2油气集输的工作任务 (6)2.1.3油气集输流程 (6)2.2．油气分离 (7)2.2.1 定义 (7)2.2.2 油气分离器 (7)2.2.3大庆油田气液分离流程 (8)2.3.原油处理 (8)2.3.1原油脱水及目的 (8)2.3.2原油乳状液 (9)2.3.3原油处理的基本方法 (9)2.4天然气净化 (10)2.4.1天然气净化的目的与任务 (10)2.4.2天然气脱酸性气体 (10)2.4.3天然气脱水 (11)2.5污水处理原理简介 (13)2.5.1油田污水的来源 (13)2.5.2油田污水处理利用的意义 (13)2.5.3污水处理方法 (13)2.5.4装置结构 (14)2.5.5过滤的基本原理 (15)2.5.6污水处理工艺流程 (15)第三章联合站仿真模拟软件的开发思路及过程 (16)3.1开发原则 (16)3.2 仿真教学软件的基本结构 (16)3.3力控软件简介 (16)3.3.1 开发系统 (16)3.3.2运行系统 (17)3.4软件设计思路 (17)3.4.1 演示功能 (17)3.4.2 操作功能 (20)3.4.3 学习功能 (20)3.4.4 事故模拟 (20)3.5 应用力控组态软件开发软件的过程 (21)第四章油田联合站仿真系统软件使用说明 (27)4.1 在已安装力控6.1软件的计算机上运行 (27)4.2 在未安装力控6.0的计算机上运行 (28)4.3 运行系统 (30)4.3.1 主界面 (30)4.3.2 演示型 (31)4.3.3操作型 (41)4.4 退出软件 (44)第一章前言油气储运是一个运用科学的理论、方法、技术与设备，安全经济有效地进行油气分离、计量、运输、储存及城市配齐系统设计的工程技术领域，它连接这石油工业内部产、运、销的各个环节。