Назначение тренажера
Тренажер «Автоматизированное рабочее место оператора по управлению автоматизированной системой управления подводным добычным комплексом производства «FMC» (АРМ СУ ПДК)» обеспечивает обучение операторов и персонала подводных добычных комплексов, сотрудников нефтедобывающих предприятий и студентов высших и средне специальных учебных заведений следующих специальностей:
- нефтегазовое дело;
- обустройство и эксплуатация морских нефтегазовых месторождений;
- и других смежных специальностей.
Тренажер воспроизводит весь цикл работы реального подводного добычного комплекса, включая обеспечение добычи, сбор и транспортировку продукции скважин по внутрипромысловым трубопроводам до челночного танкера, транспортировку отсепарированной воды до нагнетательных скважин.
Подводная система управления производством используется для контроля и управления подводными объектами, процесса извлечения углеводородного сырья с целью обеспечения безопасного и оптимального производства.
Общий вид моделируемых систем в двумерном и трехмерном представлении
Функциональные возможности
Тренажер обеспечивает:
- моделирование работы фрагмента нефтяного пласта с пробуренными добывающими и нагнетательными скважинами с пятиточечной схемой расположения;
- моделирование притока в призабойной зоне и параметров распределения по глубине насоснокомпрессорных труб;
- моделирование работы внутрискважинного и подводного оборудования нефтяных добывающих скважин механизированным (оборудованных УЭЦН или газлифт) и фонтанным способом;
- моделирование работы нагнетательных скважин и системы поддержания пластового давления, включающей в себя подводную насосную станцию;
- моделирование работы подводного манифольда и подводного трехфазного сепаратора;
- моделирование работы гидравлической системы управления;
- редактирование характеристик скважин, подземного и наземного оборудования, включая тип скважины, забой, свойства сред, задание аварийных ситуаций и неисправностей оборудования, различных условий добычи, в том числе и с осложнениями;
- учет и архивирование результатов выполнения сценариев с учетом ошибок, допущенных обучаемым при выполнении сценария;
- имитацию в реальном и ускоренном (в 5 и 25 раз) времени следующих процессов:
- добычу продукции (нефть, газ, вода), замер и сепарацию, нагнетание пластовой жидкости;
- реакцию (изменение состояния) технологического оборудования, приборов и датчиков, отображаемую на пультах и постах управления оборудованием, на действия оператора;
- возникновение и развитие осложнений и аварийных ситуаций;
- нарушение правил эксплуатации и режимов работы оборудования.
- для решения учебных задач использование показаний приборов контроля, характеризующих состояние технологического оборудования и скважины, анимации процессов, вывода графиков контролируемых параметров;
- приостановку, последующее продолжение сценария имитации технологического процесса и повторение учебной ситуации;
- учет и архивирование результатов выполнения сценариев с учетом ошибок, допущенных обучаемым при выполнении сценария.
Отображение моделирования работы оборудования подводного добычного комплекса
Состав
Тренажер «АРМ СУ ПДК» представляет собой программный комплекс, предоставляющий возможность проведения расчетов имитационной модели и ее отображения, в состав которого входит:
- 3D месторождение, имитирующее обслуживание объектов ПДК посредством ROV;
- 2D технологическая схема, где представлена вся гидравлическая сеть с объектами в разрезе;
- SCADA-интерфейс системы дистанционного автоматического управления, максимально приближенный к реальной АСУ производства FMC;
- Консоль управления инструктора.
Отображение добывающей скважины 3D, на двумерной схеме и SCADA-консоли
Подводная часть добывающего комплекса состоит из:
- подводного манифольда на 8 скважин с защитной рамой и подводным модулем управления;
- скважинной арматуры, включающей клапанный блок, гидравлический дроссель, подводный модуль управления и защитную раму;
- промыслового трубопровода, соединяющего манифольд со скважинами;
- промыслового шлангокабеля;
- системы сепарации нефтепродуктов, газа и воды;
- системы поддержания пластового давления, включающей в себя 3 нагнетательных насоса;
- подводного нефтехранилища.
Отображение сепаратора и электроцентробежного насоса на трехмерной сцене
Преимущества тренажера:
- в тренажере моделируется работа фрагмента нефтяного пласта, скважины и системы сбора продукции как единой системы в режиме реального времени, что позволяет моделировать процессы, протекающие при добыче под водой, а также аварийные ситуации и пути их ликвидации;
- в тренажере есть возможность редактировать параметры нефтяного пласта, скважины и внутрискважинного оборудования, в том числе насосы и электродвигатели;
- в тренажере реализована подробно детализированная трехмерная сцена, которая позволяет рассматривать под любым углом и из любой точки конструкцию всех объектов месторождения;
- визуальное восприятие трехмерной сцены позволяет производить детальный анализ с целью облегчения понимания сложных пространственных структур и динамики физических процессов;
- интерфейс отображает направление потоков, вид жидкости в трубопроводе, анимацию работы оборудования, уровень в затрубном пространстве и НКТ, глубину спуска насоса, уровень давления насыщения и т.д.;
- для проведения курсов повышения квалификации и переподготовки специалистов, которые имеют опыт работы в области осуществления технологических операций добычи, в тренажере предусмотрена версия интерфейса, имитирующего интерфейс системы управления, разработанный конкретным производителем оборудования;
- программное обеспечение тренажера позволяет объединять нескольких обучаемых в одну «бригаду» для выполнения учебно-тренировочного задания сообща, выполняя, каждый за своим компьютером, определенную роль в технологическом процессе;
- инструктору доступно создание и редактирование упражнений, контроль действия обучаемых, ввод нештатных ситуаций и неисправностей.
Отображение моделирования работы фрагмента нефтяного пласта и настроек внутрискважинного оборудования
Практические навыки
Использование тренажера позволяет обучаемым приобрести практические навыки по:
- запуску и выводу скважин на заданный технологический режим, регулированию процесса их разработки, обеспечению установленных норм отбора нефти, контролю основных параметров скважин;
- эксплуатации скважин в соответствии с установленными технологическими режимами при различных способах добычи нефти, составе нефти, дебитности скважин;
- промыслово-гидродинамическому исследованию скважин с целью контроля процессов разработки и состояния подземного оборудования;
- проведению мероприятий по предупреждению и борьбе с осложнениями и аварийными ситуациями при эксплуатации скважин;
- обеспечению работы оборудования по поддержанию пластового давления и обслуживанию нагнетательных скважин при использовании метода поддержания пластового давления с обратной закачкой пластовой воды;
- оптимальному подбору технологического оборудования.