В Урайский политехнический колледж поставлен программно-аппаратный комплекс для обучения эксплуатации нефтяных и газовых скважин
В Бюджетное учреждение профессионального образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Урайский политехнический колледж» поставлен программно-аппаратный комплекс «Тренажёр-имитатор освоения и эксплуатации скважин». Комплекс предназначен для подготовки студентов по специальности 21.02.01 «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений» и позволяет изучать технологические процессы добычи нефти и газа, осваивать принципы работы нефтепромыслового оборудования и отрабатывать практические навыки управления скважинами в условиях виртуального месторождения.
Комплекс объединяет интерактивные аппаратные модули и программную среду, моделирующую работу нефтегазового месторождения. В его состав входят модули установки электроцентробежного насоса (УЭЦН), автоматизированной групповой замерной установки (АГЗУ), установки дозирования реагента (УДР), а также программный модуль «Виртуальное месторождение», включающий фонтанную скважину, скважину со штанговой скважинной насосной установкой (ШСНУ), систему поддержания пластового давления (ППД), газовую и нагнетательную скважины.
Программная часть комплекса обеспечивает трёхмерную визуализацию куста добывающих скважин и отображение технологических процессов на двухмерных мнемосхемах. Математическая модель воспроизводит процессы эксплуатации скважин в реальном времени с учётом характеристик пласта, пластового давления, температуры, свойств добываемого флюида, содержания нефти, воды, газа и механических примесей. Это позволяет обучающимся наблюдать изменения технологических параметров и изучать влияние режимов работы оборудования на процесс добычи.
Одним из основных направлений подготовки является освоение эксплуатации скважин, оборудованных УЭЦН. В ходе обучения студенты выполняют осмотр фонтанной арматуры и станции управления, проверяют техническое состояние оборудования, проводят замеры статического и динамического уровней жидкости, контролируют затрубное и линейное давление. Программные сценарии предусматривают подготовку скважины к запуску, пробный пуск, вывод на технологический режим, регулирование частоты вращения электродвигателя и определение оптимальных параметров эксплуатации. Отдельное внимание уделяется диагностике неисправностей, работе со станцией управления и контролю параметров погружного оборудования.
Модуль АГЗУ предназначен для изучения устройства и принципов работы автоматизированных групповых замерных установок. Обучающиеся осваивают порядок внешнего и внутреннего осмотра оборудования, управление запорно-регулирующей арматурой, переключение скважин на замер и определение дебита. Предусмотрена отработка выбора оптимальных режимов работы скважин с различными способами эксплуатации, включая УЭЦН, ШСНУ и фонтанную добычу.
Дополнительные возможности комплекса связаны с изучением систем дозирования реагентов и эксплуатации различных типов скважин. Модуль УДР позволяет выполнять подготовку оборудования к работе, настройку дозирующего насоса, расчёт параметров дозирования, контроль подачи реагента и поиск неисправностей. В программной среде «Виртуальное месторождение» также предусмотрены сценарии запуска и остановки газовых и нагнетательных скважин, работы с системой ППД, исследования фонтанных скважин и проведения динамометрирования ШСНУ.
Особенностью комплекса является возможность совместного использования виртуальных моделей и физических органов управления. Интерактивные элементы оборудования, включая переключатели, кнопки, задвижки и контрольно-измерительные приборы, взаимодействуют с программной средой. Изменение положения органов управления учитывается при моделировании технологических процессов, а показания приборов отражают состояние виртуального оборудования. Такой подход позволяет совмещать изучение технологических схем с практической отработкой операций управления.
Тренажёр поддерживает многопользовательский режим работы, рассчитанный на пять обучающихся и одного инструктора. Преподаватель может управлять учебным процессом, изменять условия эксплуатации и моделировать неисправности оборудования в реальном времени либо по таймеру. Среди предусмотренных ситуаций – утечки и парафиновые отложения в насосно-компрессорных трубах, заклинивание насоса, перегрев погружного электродвигателя, неисправности систем управления, задвижек, манометров и расходомеров.
Для организации учебного процесса предусмотрены два режима – «Обучение» и «Экзамен». Комплекс обеспечивает ведение базы данных протоколов работы обучающихся, что позволяет использовать его как для практической подготовки, так и для проверки сформированных профессиональных навыков.
