Цифровой полигон “Кустовая площадка” соответствует профессиональному стандарту «Оператор по добыче нефти, газа и газового конденсата»

Тренажёр кустовой площадки для подготовки операторов добычи нефти и газа

Тренажёр кустовой площадки — это программно-аппаратный учебный комплекс, предназначенный для подготовки студентов и производственного персонала по профессиональному стандарту «Оператор по добыче нефти, газа и газового конденсата» (приказ Минтруда РФ №642н). Решение полностью закрывает требования к формированию компетенций 3–7 разрядов и может быть напрямую интегрировано в образовательный процесс колледжей и вузов.

Ключевая особенность тренажёра — максимально реалистичная цифровая модель кустовой площадки, в которой обучаемый работает так же, как на реальном объекте. Обучение проходит не в формате «слайдов», а через практику: запуск оборудования, вывод на режим, диагностика неисправностей, выполнение замеров и действий при авариях.

Тренажёр охватывает полный спектр оборудования и технологий добычи:

• устьевая арматура скважин (УЭЦН, ШГН, фонтанные, газлифтные, нагнетательные и др.);
• станции управления, трансформаторы, АГЗУ;
• спецтехника (ЦА, ППУ, АДПМ, каротажная станция и др.);
• элементы инфраструктуры кустовой площадки и средства безопасности.

За счёт встроенного конфигуратора преподаватель может формировать уникальные учебные задания: изменять параметры скважин и пластов, задавать режимы работы оборудования, вводить отказы и осложнения. Это позволяет адаптировать тренажёр под любую учебную программу и уровень подготовки.

В системе реализовано более 100 учебных сценариев, включая:

• изучение конструкции оборудования;
• запуск и останов скважин;
• вывод на режим и оптимизация;
• замер дебита и проведение исследований;
• диагностика и устранение неисправностей;
• действия при аварийных ситуациях;
• соблюдение требований промышленной безопасности и охраны труда.

Обучение возможно в двух режимах:

• автоматический — с подсказками и объективной оценкой;
• инструкторский — полный контроль преподавателя над сценарием, условиями и оценкой.

В основе тренажёра лежит математическая модель технологических процессов, обеспечивающая достоверное поведение оборудования и параметров (давление, дебит, уровни, режимы работы и др.). Это обеспечивает перенос навыков из виртуальной среды в реальные условия эксплуатации.

Тренажёр поставляется с полным комплектом методических материалов:

• учебные сценарии и задания;
• нормативно-техническая документация;
• формы отчётности (журналы, паспорта скважин, карты режимов);
• рекомендации для преподавателя.

Результат внедрения:

• повышение практической подготовки студентов;
• сокращение времени адаптации на производстве;
• соответствие требованиям профстандартов и проверяющих органов;
• возможность объективной оценки знаний и навыков.

Тренажёр становится не просто учебным инструментом, а основой современной цифровой лаборатории по добыче нефти и газа.

Прохождение сценариев: https://rutube.ru/plst/1542430?r=wd

Описание тренажера: https://rutube.ru/video/f1adcf913cd095061079138ee0a5658f/

Работа тренажера: https://rutube.ru/video/b52a013b8f7ab60f44944123ff82227e/

Подробнее:

Возможности тренажера позволяют в полной мере формировать и оценивать необходимые знания, умения и навыки обучаемых, в т.ч.:

А. Документационное обеспечение добычи углеводородного сырья (уровень 5)

В. Обеспечение добычи углеводородного сырья (уровень 6)

С. Организационно-техническое сопровождение добычи углеводородного сырья (уровень 6)

D. Организация работ по добыче углеводородного сырья (уровень 7)

E. Руководство работами по добыче углеводородного сырья (уровень 7)

* Промышленная безопасность (Ростехнадзор)

* Охрана труда и Пожарная безопасность

* Электробезопасность

Обучение и контроль знаний выполняется посредством выполнения упражнений на программно-аппаратных виртуальных макетах, 100% идентичных реальным – аналогах реальных кустовых площадок, в т.ч.:

1. Устьевая арматура скважин механизированной добычи нефти УЭЦН (установки электроприводного центробежного насоса).
2. Устьевая арматура скважин механизированной добычи нефти ШГН (штанговые глубинные насосные установки)
3. Устьевая арматура скважин, эксплуатируемых фонтанным способом
4. Устьевая арматура скважин, эксплуатируемые газлифтным способом
5. Устьевая арматура скважин механизированной добычи нефти ВШН (винтовые штанговые насосы)
6. Устьевая арматура нагнетательных скважин системы ППД
7. Устьевая арматура скважин водозаборных УЭЦН системы ППД (установки электроприводного центробежного насоса)
8. Устьевая арматура газовых и газоконденсатных скважин (добыча природного газа, добыча газа с высоким содержанием жидких углеводородов)
9. Устьевая арматура скважин для закачки газа в пласт (системы ППД)
10. Станция управления серии «Электон» для автоматического управления, защиты и контроля параметров работы погружных электродвигателей (ПЭД) в составе установок электроцентробежных насосов (УЭЦН). Электон-05 оснащена преобразователем частоты для плавного регулирования, а Электон-04 является станцией прямого пуска (или с устройством плавного пуска)
11. Станция управления серии «Электон» для управление наземным приводом станков-качалок, защиту электродвигателя от перегрузок и оптимизацию режима штанговой добычи нефти
12. Трансформаторы тока (ТМПНГ и др.)
13. Скважинный эхолот-уровнемер Судос  для оперативного контроля статического и динамического уровня жидкости в добывающих скважинах
14. АГЗУ Мера – Автоматизированная групповая замерная установка для измерения дебита нефти, воды и попутного газа из каждой скважины куста по отдельности
15. Эстакады, дренажные емкости, молниеотводы, аншлаги и др. объекты кустовых площадок
16. Спецтранспорт и специальное оборудование – ЦА, ППУ, АДПМ, каротажная станция, скребки, лубрикаторы и др.
17. Средства индивидуальной защиты (СИЗ), таблички безопасности, средства пожаротушения и т.д.

Расширение перечня учебных задач и их вариантов реализовано при помощи конфигуратора параметров виртуальных кустовых площадок:

1. Параметры скважин – контур питания, глубина, дебит, обводненность, газовый фактор, пластовое давление, забойное давление, буферное давление, затрубное давление, статический уровень, динамический уровень и коэффициент продуктивности и др.
2. Параметры пластов – глубина залегания, пластовое давление, пластовая температура, толщина (общая и эффективная), компонентный состав, пористость, проницаемость, нефтегазонасыщенность, вязкость флюида, пьезопроводность, гидропроводность, коэффициент продуктивности и др.
3. характеристики УЭЦН – подача, напор, потребляемая мощность, коэффициент полезного действия (КПД), рабочая частота вращения, диаметр (габарит) установки, термостойкость двигателя, наработка на отказ, глубина спуска и допустимое содержание механических примесей в перекачиваемой жидкости и др.
4. характеристики  подземной части ШГН (штангового глубинного насоса) относятся диаметр плунжера, длина хода плунжера, тип насоса (вставной/невставной), глубина спуска, диаметр и материал насосных штанг, коэффициент наполнения насоса, давление на приеме, температура в интервале установки, зазор в паре «цилиндр-плунжер», износостойкость клапанных узлов и др.
5. характеристики применяемого оборудования для других способов эксплуатации, характеристики пластов для ППД
6. осложнения и отказы управляющих устройств (клин задвижки, падение клина и т.д.), показывающих устройств, фланцевых соединений и других элементов оборудования кустовых площадок.

Обучение и контроль знаний, умений и навыков возможны как в автоматическом, так и в ручном режимах. В автоматическом режиме обучаемый выполняет сценарии при помощи подсказок и указаний виртуального инструктора с автоматической оценкой в конце. Для автоматического режима доступны следующие сценарии:

1. Изучение конструкции надземной части кустовой площадки;
2. Изучение конструкции подземной части кустовой площадки;
3. Порядок запуска оборудования.
4. Порядок останова оборудования
5. Вывод на режим;
6. Замер дебита;
7. Выявление неисправностей;
8. Отбор проб;
9. Правила безопасности (нарушения при работе на кустовой площадке);
10. Правила безопасности.
11. Порядок обхода и выявление неисправностей.
12. Действия в случае возникновения аварийной ситуации
13. Запуск скважины, оборудованной УЭЦН (после глушения или кратковременной остановки) и вывод скважины на режим
14. Опрессовка клапанов и лифта насосной компрессорной трубы скважины, оборудованной УЭЦН
15. Проведение исследований на скважине, оборудованной УЭЦН
16. Определение причин отклонений от нормальной работы оборудования и диагностика неисправностей скважины, оборудованной УЭЦН
17. Оптимизация работы оборудования скважины, оборудованной УЭЦН
18. Запуск скважины, оборудованной УШСН (после глушения или кратковременной остановки) и вывод скважины на режим
19. Опрессовка клапанов и лифта насосной компрессорной трубы скважины, оборудованной УШСН
20. Проведение исследований на скважине, оборудованной УШСН
21. Определение причин отклонений от нормальной работы оборудования и диагностика неисправностей скважины, оборудованной УШСН
22. Оптимизация работы оборудования скважины, оборудованной УШСН
23. Изменение длины хода полированного штока УШСН
24. Изменение числа качаний             УШСН
25. Уравновешивание станка качалки
26. Устройство, проверка, запуск АГЗУ. Замер дебита скважины.
27. Построение регулировочных кривых. Выбор оптимального режима работы фонтанной скважины.
28. Построение регулировочных кривых. Выбор оптимального режима работы скважины, оборудованной УЭЦН.
29. Работа с блоком автоматики СУ УЭЦН, подсчет нужного напряжения отпайки трансформатора.
30. Работа с установкой дозирования реагента, подключенной к скважине, оснащенной УЭЦН. Контроль закачиваемого реагента.
31. работа с УДР (установкой дозирования реагента), подключенной к газовой скважине. Контроль закачиваемого реагента.
32. Забор воды системы ППД.
33. Закачка газа для газлифтной добычи посредством газокомпрессорной станции.
34. Работа с АДПМ.
35. Работа с АСПО.
36. Запуск и останов нагнетательной скважины системы ППД
37.  Более 100 сценариев.

В режиме инструктора подсказок и указаний виртуального инструктора нет, а реальный инструктор сам выбирает стартовые условия, отказы и осложнения и сам управляет ходом учебного процесса, а также сам определяет оценку.

Для корректного обучения и переноса навыков на условия предстоящей работы тренажер содержит в своем составе математическую модель с высокой точностью (адекватностью) моделирования параметров технологической схемы, содержащей механические, электрические, электронные, гидравлические, тепловые и энергетические компоненты, элементы управления системы АСУиТП.

Тренажер комплектуется всеми необходимыми методическими материалами для выполнения учебных сценариев, полной базой нормативно-технической документации, видеоинструкциями по выполнению упражнений.  В процессе формирования учебных заданий генерируются паспорта скважин, карты вывода скважин на режим, оперативные журналы и другие необходимые документы, что в полной мере соответствует требованиям профессионального стандарта «Оператор по добыче нефти, газа и газового конденсата».