Тренажер по эксплуатации скважин передан Пермскому нефтяному колледжу
Завершена сдача программного обеспечения «Тренажер по эксплуатации скважин “Автоматизированное рабочее место оператора по управлению системами управления процессами добычи нефти и газа”» для Государственного бюджетного профессионального образовательного учреждения «Пермский нефтяной колледж». Программный комплекс предназначен для использования в образовательном процессе в рамках федерального проекта «Профессионалитет».
Тренажер позволяет создать виртуальную среду для обучения, контроля знаний и отработки практических навыков, связанных с эксплуатацией нефтяных и газовых скважин. Обучающиеся могут изучать технологические процессы добычи, работу оборудования и систем управления, выполнять операции по пуску и остановке оборудования, анализировать технологические параметры, выявлять неисправности и отрабатывать действия при возникновении нештатных и аварийных ситуаций.
Программное обеспечение рассчитано на организацию учебного класса, включающего 12 рабочих мест обучаемых и одно рабочее место инструктора. Предусмотрены два основных режима работы – «Обучение» и «Управление». В режиме обучения пользователь может самостоятельно изучать функциональные возможности тренажера и выполнять упражнения с использованием предусмотренной системой помощи. В режиме управления подсказки отключаются, а действия обучаемого протоколируются с сохранением результатов и фиксацией допущенных ошибок.
Рабочее место обучаемого объединяет несколько способов представления технологического процесса: трехмерную визуализацию виртуального месторождения, анимированную 2D-мнемосхему, интерфейс системы дистанционного управления и имитационную математическую модель. Пользователь может перемещаться по виртуальному месторождению, изучать оборудование, контролировать его состояние, наблюдать направление движения потоков, работать с органами управления и отслеживать изменение технологических параметров.
В тренажере моделируются основные способы эксплуатации скважин: фонтанная добыча, добыча с применением установки электроцентробежного насоса (УЭЦН), штанговой насосной установки (ШСНУ), газлифтная эксплуатация, а также работа газовых и нагнетательных скважин. В составе виртуального месторождения представлены добывающие и нагнетательные скважины, автоматизированная групповая замерная установка, оборудование системы поддержания пластового давления, установка предварительного сброса воды, трубопроводная сеть, резервуары, насосное и устьевое оборудование.
Особое внимание уделено взаимодействию различных объектов месторождения. Обучающиеся могут выполнять задания как индивидуально, так и в составе виртуальной бригады. При групповом обучении между участниками распределяются роли по управлению отдельными технологическими объектами — скважинами, АГЗУ, системой поддержания пластового давления и другими элементами единого виртуального месторождения.
В состав программного обеспечения включены учебные упражнения по работе с АГЗУ, уровнемерами, системой управления УЭЦН, ШСНУ, установкой дозирования реагента, системой ППД, водораспределительным пунктом, оборудованием сбора и закачки газа, средствами удаления асфальтосмолопарафиновых отложений и другим технологическим оборудованием.
Имитационная модель позволяет воспроизводить не только штатные технологические режимы, но и различные нарушения и неисправности оборудования. Среди моделируемых ситуаций – утечки в насосно-компрессорных трубах, парафиновые отложения, заклинивание и поломки насосов, неисправности АГЗУ и системы ППД, перегрев погружного электродвигателя, неисправности задвижек, манометров и расходомеров, прихват или засорение плунжера, обрыв штанг и другие нарушения. Инструктор может заранее задавать условия возникновения неисправностей либо вносить дополнительные осложнения непосредственно во время выполнения упражнения.
Рабочее место инструктора предназначено для организации и контроля учебного процесса. Оно позволяет создавать и редактировать упражнения, назначать задания отдельным обучающимся или группам, настраивать параметры виртуального месторождения и оборудования, контролировать выполнение упражнений в режиме реального времени, изменять условия выполнения задания и проводить автоматизированную оценку результатов.
В основе тренажера используются детерминированные математические модели, описывающие физические процессы в системе «пласт – скважины – трубопроводная сеть». Моделируются процессы фильтрации нефти, воды и газа в пласте, движение продукции по скважинам и трубопроводам, работа насосного оборудования, теплообменные и массообменные процессы, а также функционирование систем автоматического регулирования, сигнализации и блокировок. Изменение давления, расхода, температуры, уровней и других технологических параметров рассчитывается во времени и может отображаться в виде графиков и трендов.
Переданный Пермскому нефтяному колледжу программный комплекс формирует цифровую учебную среду, в которой студенты могут последовательно изучать эксплуатацию нефтяных и газовых скважин, взаимосвязь оборудования виртуального месторождения и принципы управления технологическими процессами, а также закреплять полученные знания при выполнении практических учебных заданий.
