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采油自动化仿真实训系列
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产品名称:采油自动化综合模拟仿真系统

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一、建设思路

果博东方 www.cjznz.com 为提高石油、石化类院校学员在校期间熟练、全面、系统的掌握实操技能,我们开发了一系列面向石油、石化类院校的实训设备。

如果学生在没有实操培训的前提下实际操作现场设备,会存在一定的危险性。出于安全角度考虑,让学员在仿真实训设备上,根据已学到的理论知识进行实操锻炼。经仿真实训设备培训后的学员,在走出校门进入石油行业后,拥有更好的适应能力、实操能力、缩短学员进入油田后的工作适应期,提高了石油行业技术人员队伍素质。

仿真实训设备将对现场的工艺设备进行高仿真模拟,同时具有实际操作性。本系统从采油工工种的职业技能培训需求出发,本着实用性与前瞻性相结合、职业技能培训与鉴定相结合、实训装备的硬件与技能训练仿真软件相结合的思想,对采油、计量、原油加热输送、集输站场、污水处理及注水工艺过程进行仿真模拟,同时根据现场操作特点,增加管路拆装(含管路拆装连接、阀门操作、安全阀校验、压力表安装校验、玻璃管安装与更换各四个工位)及电机找头及添加润滑脂实训操作项目。

二、自动化采油综合模拟仿真系统具备的特点:

1.     系统性:自动化采油综合模拟仿真系统包括:采油计量站(量油测气及水套炉加热)、集输站场、污水处理站、配水站四大子系统,是一套系统的(采油、量油测气、输油、水处理、配水、注水)工艺过程。

2.     实操性:本实训系统内的配套设备具有高度的可操作性,学员可对设备进行实际操作。另外根据现场操作经验,新增管路拆装系统及电机找头加润滑脂两个辅助项目,系统知识面更加齐全,培训后的学员更能满足企业的人才要求。

3.     专业性:自动化采油综合模拟仿真系统依照油田现场实际操作流程(设备),进行高仿真模拟,保证实验流程与油田实际生产流程高度一致。同时经由学院专业老师及现场权威人员(工程师、现场技术骨干)指导、鉴定。

4.     安全性:本系统的设备高度重视操作的安全性,通过一系列的试压实验,并配备齐全的安全设备(液压安全阀、管道安全阀、机械呼吸阀及罐体放空阀)。本实验系统的气源(空气)由气液混合泵或空气压缩机提供,既保证实验气源的提供,也不会带来大型高压给气设备产生的高压危险,保证学员在操作设备时的安全。

5.     高仿真性:本系统内的设备按照现场设备进行模拟,同时对重点设备的内部结构、工作原理做深入的剖析,采用实物与软件模拟相结合的方式进行制作,便于学员对设备实操和原理的掌握。

6.     高自动化性:自动化采油综合模拟仿真系统按照现场流程,设置相应检测、控制点位(量油测气操作通过电磁阀及手动高温球阀实现井站来油手动、自动切换计量,在DCS中控室计算机主机或学员机MCGS操作接口进行;流量显示设备包括:电磁流量计、涡轮流量计、漩进漩涡流量计、湿式水表;温度测量设备包括:PT100(配合现场显示仪表显示)、双金属温度计;压力测量设备包括:压力变送器(通过现场通讯模块传送信号至DCS中控室计算机,学员可通过主机或学员机分别观测)、弹簧式压力表;液位显示设备:磁翻板液位计、磁浮子液位计及超声波液位计(在DCS中控室计算机MCGS接口观测)、玻璃管液位计;阀门:电磁阀、电动调节阀、气动调节阀、止回阀、耐高温高压球阀、浮球阀、闸阀、针型阀、弹簧式安全阀、机械呼吸阀、液压安全阀等),加热炉及水套炉通过电加热管加热,通过MCGS接口进行调压控温。

7.     适用范围广泛性:自动化采油综合模拟仿真系统同时具备在校学员实训,采油工技能培训,兼具教学、科研、培训等多重功能。

三、自动化采油综合模拟仿真系统构成:

本系统由:自动化采油综合模拟仿真系统流程、计算机及多媒体教学投影系统、教学培训软件三大功能部分构成。

四、功能块组成:

1、         采油计量站

2、         集输站

3、         污水处理站

4、         配水注水站

5、         管路拆装操作工位

6、         电机找头及加润滑脂工位

7、         计算机教学软件及多媒体系统

五、具体系统功能分区如下:

1、采油树井口区

1.1、自喷井井口场区

1.2、抽油井井口场区

1.3、采油树井口场区RTU系统(含自喷井、抽油井)

2、采油计量站系统

2.1、计量站管汇区

2.2、计量站油气分离计量区

2.3、计量站水套炉加热区

2.4、采油计量站RTU系统

3、原油集输处理系统

3.1原油集输站场

3.2原油集输站场DCS控制系统

4、污水处理系统

4.1、污水处理站场重力沉降区

4.2、污水处理站场加药混凝沉降区

4.3、污水处理站场压力过滤区

4.4、污水处理站场DCS控制系统

5、注水系统

5.1、注水站场系统

5.2、配水间管汇区

5.3、注水井井口场区

5.4、注水站场DCS控制系统

5.5、配水间RTU系统

5.6、注水井井口场RTU系统

6、数字油田采油综合模拟仿真实训基地SCARD中控室

7、多媒体教学、数字视屏监控及附属设备

8、基本技能操作实训区

8.1、管路连接、拆装工位设备实训区

8.2、电机找头,电机加注润滑油实训区

9、基本技能操作实训区

9.1、管路连接、拆装工位设备实训区

9.2、电机找头,电机加注润滑油实训区

10、重要设备结构原理仿真教学区(室内)

采用动画、录像、语音解说等多媒体手段(录像、三维动画、二维动画、语音解说)实现该系统重要设备结构和工作原理的展示与讲解,做到事物操作与仿真培训相结合,在提高学员动手能力的同时,使其深入理解设备的原理、性能,做到理论和实践相结合,切实提高学员的技能水平与理论水平。

素材开发以3DFLASH两种格式为主素材,并组成了素材资源库,内容丰富,以动态形式逼真地展示采油自动化生产流程,重要装备等相关设备的内部构造、工作原理以及相关注采工艺流程的动态演示等。可配合投影仪直接作为课堂演示使用,也可以链接到校园网上运行,方便专业老师们根据自己不同的风格制作一些教学课件,便于二次开发和再利用。

 

11、全流程工业化采油井、矿场生产流程装置模拟监控及OTS仿真软件系统

通过模拟测控系统和数学模型,可以使装置与仿真软件联合成一体。测控系统一方面需要把操作设备,例如阀门的转动变换为模拟电信号,采用计算机控制技术将现场操作点的模拟信号实时采集,并传送到上位计算机的数学模型中,另一方面需要把数学模型的运算结果通过转变成模拟电信号,并传送到现场的各种仪表进行模拟与数字多种方式的实时显示。所有此类功能全部采用先进的数字通讯和实时监控技术加以解决。

建立同全流程工业化采油井、矿场生产流程装置系统互动的全流程工业化采油井、矿场生产装置OTS仿真软件系统,仿真工艺流程完全体现真实采油井、矿场生产装置生产流程,仿真运行的工艺参数完全体现真实采油井、矿场生产装置生产流程真实工艺包参数,并同全流程生产流程装置互动。使学生在模拟装置的操作运行时,感受到工业化采油井、矿场生产流程的真实工艺包参数的随动变化。

全流程工业化采油井、矿场生产流程装置OTS仿真软件系统能对工业化采油井、矿场生产中的各个单元设备进行仿真操作,在该仿真软件上完成全实训过程的操作

其仿真培训系统拓扑框架图:

六、采油综合模拟仿真实训基地功能分区

1采油树井口区实训区

安装自喷采油井口装置1

安装抽油机井井口装置1

注:各井口装置要带压力操作、运行物料体系为水汽。

主要培训功能:满足自喷井、抽油机井日常管理工作及井口各项目培训、鉴定工作。

1.1、井场管汇流程

1)、自喷井地面管汇流程,主要设备有:自喷井井口装置及地面管汇

2)、抽油井地面管汇流程,主要设备有:抽油井井口装置、地面管汇。

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2、采油计量站系统。

2.1、计量站管汇区(包括并型的平面四管汇;管汇区管路自动切换检测传感装置)

2.2、计量站油气分离计量区(包括双积分分离量油器、计量间自动化仪表)

2.3、计量站水套炉加热区(包括水套式加热炉、水套式加热炉自动化仪表)

2.4、采油计量站RTU系统(包括RTU系统挂电控箱、带以太网通讯的RTU远程通讯采集模块)

3、原油集输处理系统

3.1原油集输站场

3.2原油集输站场DCS控制系统(包括基于100M工业以太网的DCS控制现场控制站系统)

4、污水处理系统

4.1、污水处理站场重力沉降区

4.2、污水处理站场加药混凝沉降区

4.3、污水处理站场压力过滤区

4.4、污水处理站场DCS控制系统(包括基于100M工业以太网的DCS控制现场控制站系统)

5、注水系统

5.1、注水站场系统

5.2、配水间管汇区

5.3、注水井井口场区(正注、反注、洗井可切换)

5.4、注水站场DCS控制系统(包括基于100M工业以太网的DCS控制现场控制站系统)

5.5、配水间RTU系统(包括RTU系统挂电控箱、带以太网通讯的RTU远程通讯采集模块)

5.6、注水井井口场RTU系统(包括RTU系统挂电控箱、带以太网通讯的RTU远程通讯采集模块)

6、数字油田SCADA中控室(建立工业化的标准数字油田SCADA中控室;SCADA中控室带中央集中视屏监控系统)

7、多媒体教学、数字视屏监控及附属设备(配置投影仪及电动幕布,提供壁挂式带控制点彩线图板一套,长×宽不小于:3500×1750mm;工艺流程壁挂图;控制系统结构壁挂图;实训室介绍及功能壁挂图;安全警示标志牌)。

8、基本技能操作实训区

8.1、管路连接、拆装工位设备实训区

安装管路流程(识图、套扣及标准化连接管路)

主要培训功能:满足套扣、识图、拆装及标准化连接管路培训需要。

实训内容:提供几种标准管路图纸,学生通过工具盒管件选择进行拆装练习

8.2、电机找头,电机加注润滑油实训区

主要实训功能:满足电机找头,电机加注润滑油等高级工以上的技能培训、鉴定的需要。

实训内容:检查电动机绝缘,电动机找头、接线。

 

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