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拓维油田井下作业井控事故应急处理模拟培训系统

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油田 井下 作业 事故 应急 处理 模拟 培训 系统
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油 田 井 下 作 业 井 控 事 故 应 急 处 理 模 拟 培 训 系 统设 计 方 案西安拓维科技有限公司Xi’29传真:029安高新技术开发区高新路 33 号新汇大厦 B 座702 邮编: 页 共 36 页目 录第 1 章 模拟培训系统简介 ................................. 模拟培训的概念 ................................... 井下作业井控事故应急处理模拟培训的现实意义 ....... 章 系统功能概述 ..................................... 系统开发的目的 ................................... 系统主要功能 .....................................控安全知识学习 .............................故处理流程学习 ............................ 系统应用模式 ....................................师辅助培训模式 ............................员自主学习模式 ............................ 交互性的用户操作 ................................ 参照标准 ........................................ 章 事故应急处理流程简述 ............................ 井下作业现场井涌溢流应急处理 ....................转作业时发生溢流 ..........................、下钻时发生溢流 .......................... 页 共 36 下大直径管柱发生溢流 ......................缆射孔时发生溢流 ..........................井时发生溢流 .............................. 井下作业现场井喷应急处理 ........................喷失控的处理 ..............................喷着火后逃生自救 ..........................毒有害气体的井喷抢险 ...................... 章 系统开发过程与阶段性目标 ........................ 章 后期服务与技术支持 .............................. 章 开发费用明细 .................................... 章 联系方式 ........................................矿安全生产模拟培训系统用户使用证明 .............井英语培训系统 .................................矿安全生产模拟培训系统示例 .................... 页 共 36 页第 1 章 拟培训的概念所谓模拟培训是指基于虚拟现实技术的培训,将整个实际培训过程在计算机上的实现。模拟培训系统是指利用虚拟现实技术生成的一类适于进行教育培训的虚拟环境,它可以是某一现实世界培训基地或设施的真实再现,也可以是虚拟构想的世界。受训人员以虚拟环境为依托,沉浸于其中,进行学习和培训。模拟培训是近两年来国外最活跃的计算机技术研究领域,是一系列高新技术的汇集,这些技术包括计算机图形学、多媒体技术、人工智能、人机接口技术、传感器技术以及实时计算技术,还包括人的行为学研究等多项关键技术。模拟培训是计算机技术发展的更高境界,能给用户以更逼真的体验。与现实教育培训相比,模拟培训有如下特征:1.仿真性在虚拟现实技术支持下,模拟培训设施与真正的培训设施功能相同,操作方法也一样,学员通过模拟培训设施训练技能与在现实培训基地里同样方便。这是因为模拟培训环境无论是现实的环境或是想象的环境,都是虚拟的但又是逼真的。理想的虚拟环境应该达到使受训者难以分辨真假的程度,甚至比真的还“真” 。2.开放性模拟培训环境可以为所有受训者在任何时间、地点提供各种培训的场所。事实上,模拟培训环境的内涵是广泛的,它不同于传统的培训基地概念,它具备可以进行类似于传统培训项目的环境,但它更擅长的是那种使学员置身于培训项目对象之中的逼真环境。培训成本比实际培训明显降低。3.超时空性模拟培训环境具有超时空的特点, 页 共 36 页生的事件单独呈现或进行有机组合,并可随时随地提供给学员进行培训。比如,学员需要身临超越现实时空的环境(如神州 6 号探索太空)进行训练,那么模拟培训环境就可以提供虚拟太空。4.可操作性受训者可通过使用专门设备,用人类的自然技能实现对虚拟环境的物体进行操作,就象在现实环境里一样。可操作性是模拟培训环境实际运用的必备特性,它使学员得以在其中学习需要实际操作的培训课程,也使远程教育培训可能真正实现。5.强对应性学员的培训内容与虚拟环境是密切对应的。例如,学员要学习钻井知识,那么虚拟环境就是钻井井场的模拟环境;而在学习井下作业压裂时,虚拟环境可以是作业井场、压裂井场。 “对应性”能为受训者设定各种复杂的情况,以提高受训者的应变能力;从而使得他们在实际环境下能得心应手地处理各种情况。另外,虚拟现实技术能按每个学员的基础和能力,对应性地开展个别化的教育培训。因此,模拟培训能满足信息时代技能培训不断变化的要求,是一种高水平、高效率、低费用的新型柔性培训模式,它使得人员培训无论是在应用范围(广度、空间) 、时间选择(宽度、时间) 、还是在培训的难易程度和绩效评价(深度、效度)上都有着其它培训方式所无法比拟的优越性。利用模拟培训对员工进行培训,根据所要培训的内容进行相应的虚拟处理,员工无论是在知识学习、能力创新,还是在经验积累、技能训练等方面都可以收到意想不到的效果。从发展的角度来看,利用模拟培训技术对员工进行培训已经成为一种趋势。下作业井控事故应急处理模拟培训的现实意义目前石油工业发展迅速,油田的开采难度越来越大,科技和装备的发展也要求职工具备更高的技术水平,国家对安全、环境问题的重视的增加,直接导致石油企业对职工培训要求越来越高。生产井的射孔、压井、替喷、 页 共 36 页的打捞等井下作业工艺也越来越复杂。所以,作为高危行业,油田井下作业工人不仅需要有一定的实践经验,而且要有足够的理论知识做后盾。井下作业公司每年都对新入队的作业工人进行长期的技术培训,但以前的课堂培训方式已经不适应当前的培训形式。传统培训模式一般通过邀请专家学者担任培训讲师,定时、定点进行集中授课,授课的方式往往是在课堂上、书本上学习、或者使用实物和昂贵的模拟器上进行操作练习和考核。它的局限性主要表现在以下几个方面:1. 培训的水平难以确保。培训的成败很大程度上维系在讲师的水准上。2. 培训效果差。单一的授课模式,很难将培训对象的注意力吸引住。即使培训合格,也主要通过死记硬背的模式。学员并没有一个直观感性的认识。3. 很多知识无法清晰的表达出来。抽象的书本知识或者是二维插图很难将知识正确的传递到职工脑中,往往依赖于受训职工的想象力。即使采用视频录像的模式也不容易将一些内部工作原理表达出来。4. 缺乏互动的特性。即使使用了模拟器或实物等设备进行培训,由于其昂贵的花费和地域空间上的限制,往往造成培训资源的紧缺。因此受训职工有可能只能获得很少的实验机会,缺乏实际操作的经验。5. 无法对事故或者灾害进行再现,对井控培训不利。对于井喷、火灾、有毒气体泄露等事故的再现,在传统培训中是不可能实现的,这一点在当今强调井控培训的今天,大大制约了培训的效果。6. 成本昂贵。为获得更好的培训效果,培训单位购置的培训实物,例如修井机、防喷器等设备,这些设备或者模拟器代价昂贵,造成培训成本的大量增加。7. 受制于固定的安排。一旦培训计划确定后,当某些受训对象有重要事务无法到课时,机会损失很难弥补。8. 无重复性。当企业想对不同的培训对象进行相同主题的培训时, 页 共 36 页整个过程重新复制一遍,在费用和成本上颇不经济。可见,传统的技术培训不但受时间、空间的限制,而且在人力、资源、经费、组织实施等方面都是很浪费的。尤其对于危险作业或不具备试验条件的高级培训,传统的培训方式更是难以实现。传统培训模式的局限性制约了人们所期望的培训质量和培训效率,满足不了现代社会的需求。把模拟培训技术应用于石油工业具有更加重要的意义。在石油工业中,每一个生产或操作环节都可能存在安全隐患,一旦发生事故后果不堪设想。并且,不是每个生产环节都可以亲眼看到,学员在培训中所得到的只能是枯燥的理论知识。而采用模拟培训方式对员工进行培训,学员可以在一个逼真的环境中熟悉并操作各种复杂设备,即使操作失误,也不会真正发生危险;对一起事故引起的众多并发灾害的模拟可以加强培训人员的应变能力、警觉性和高度集中力,还可以提高生产管理人员的安全意识和管理水平,预防重大灾害的发生,并把伤亡和损失程度降到最低。利用虚拟现实技术建立的模拟培训系统,彻底改变了传统的师傅带徒弟及传统的教室教学的模式,利用计算机产生逼真的实物代用品,并建立动力学模型,加入一定的交互性操作,使受训者可以获得最真实的学习体验。这些应用能减少众多器材设备的浪费,还能节省培训系统的硬件投资,减少可能发生的危险。同时,基于虚拟现实技术,仿真出各种常见的井下作业事故,学员可以根据出现的情况,对事故进行处理和排除,掌握正确自救与互救的方法,使学员清晰直观的意识到事故的危害以及当事故出现后处理不当的严重后果,最终达到井下作业人员在遇到灾害事故时,能够熟练冷静的按照应急处理预案的正确流程贯彻实施,将事故危害降低到最小化,达到实战演练的效果。因此井控事故应急处理的模拟培训针对性强,模拟效果逼真,是安全生产培训工作的有力的辅助手段。在当今强调“安全第一”的大环境中,具有了更加特殊的意义。 页 共 36 页第 2 章 统开发的目的把虚拟现实技术应用于石油工业是一种新的尝试,也是石油工业技术创新的一个必然趋势。本系统立足于虚拟现实技术在石油井下作业井控方面的应用,建立相应的培训系统,该方面的研究在国内属于最前沿领先领域。利用模拟技术将作业施工事故现场(如井喷、火灾等)呈现在培训人员的面前,特别是对于新进员工,使他们可以掌握一个正确的操作流程,避免各种事故的发生,同时在遇到紧急事故时心中不慌,按照标准化处理流程对事故进行处理,或逃生,使人身、企业和国家的损失降到最低。同时开发这个系统可以作为定期井下作业演习的一个有效的辅助手段,用户可以随时运行系统,对演习的流程进行一个学习和复习,使井下作业演习的方式更加丰富化。统主要功能井控事故应急处理是井下作业安全培训中最核心的部分,正确应急处理可以减少事故造成的损失,避免小的事故演化成严重事故,同时可以更好的确保员工的人身安全。但要在事故发生的初期准确的判断出事故、同时采取正确的方式处理事故,需要作业人员不但要具备较为全面的安全知识,同时要掌握处理常见事故的正确流程。正是基于这样的原因,整个培训系统从设计上是由两大组成部分构成的,一是井控安全知识学习,另一个是事故处理流程学习。其中井控安全知识学习部分的目的就是让作业人员可以掌握各种事故的基本特征,在实际工作中可以及时的发现事故出现,同时对各种井控基本知识、设备工作原理、操作方式进行详细的介绍和演示。只有真正掌握了这些基本知识,才能够更好的理解和掌握正确处理事故的流程。在掌握了上面基础知识的前提下,针对常见的作业事故,分类型、分级别的对事故的处理流程进行学习。 页 共 36 页整个系统的功能设计框架如下图所示。下面将两大组成部分做简要的说明:油 田 井 下 作 业 井 控 事 故 应 急 处 理 模 拟 培 训 系 统溢 流 井 喷旋转作业时发生溢流起、下钻时发生溢流起下大直径管柱发生溢流电缆射孔时发生溢流空井时发生溢流井喷失控的处理井喷着火后逃生有毒有害气体的井喷抢险事 故 处 理 流 程 学 习井 控 安 全 知 识 学 控安全知识学习井控安全知识学习部分主要包括四个内容:1、井控基本知识。主要是井控中术语的解释、安全生产的意义、各种设备的识别等等,必须掌握的基础知识。是学习井控安全知识的最基础部分。2、井控事故及危害模拟演示。对作业中常见的事故分类型、分严重程度的使用三维仿真出来。通过这个领域的学习,作业人员可以清晰的了解每个事故的特征,同时对事故的危害有了更加清晰的认识,自然而然的加强了作业工的安全意识。3、井控设备及工作原理。井控中熟练应用各种井控设备,是保证生产安全的重要前提。通过这个模块的学习,作业人员可以对各种设备的作用、0 页 共 36 页及工作原理进行学习。4、井控设备操作模拟。对于重要的井控设备的操作进行讲解,利用三维技术构造出各种可以操作的设备,并将操作要领分解,最后可以利用三维表现出操作后的效果。保证作业人员更加深入的掌握设备操作的要领。示例:1 页 共 36 页示例:故处理流程学习事故应急处理流程的模拟训练是井控事故应急处理模拟培训系统中最关键的部分。由井下作业施工过程中常见的事故和相应的处理流程组成,在事故类型角度上,可分为溢流事故处理和井喷事故处理两大组成部分,通过内容的培训,用户可以掌握到正确的处理事故的方法,同时如果不按照正确流程处理事故,发生的爆炸、伤人事件,对于作业人员是一个强有力的警示工具。这些可以使作业人员在遇到事故时保持一个冷静的态度,采用正确的流程处理,将事故危害降低到最小。因此其社会意义重大。按照事故的等级可以分为两大类,在系统中将分类表现这两个部分:1、溢流事故处理:包括常见的五种作业队作业现场应急演练1) 旋转作业时发生溢流2) 起、下钻时发生溢流3) 2 页 共 36 页4) 电缆射孔时发生溢流5) 空井时发生溢流2、井喷事故处理:包括三种井喷事故1) 井喷失控的处理(未着火,不含有毒气体)2) 井喷着火后逃生3) 有毒有害气体的井喷抢险针对具体的事故处理流程的设计方案,见第三章内容。统应用模式由于现在石油行业的培训往往是采用大课堂集中授课的模式,为方便教师教学和学员自主学习,可以根据这两者着重点的不同,开发出能够保证这两种用途的模拟培训系统。因此系统应用模式存在两种:一是教师辅助培训模式,一个是学员自主学习模式。即可以兼顾对教师的培训工作进行有力的辅助,也可以让学员在计算机上模拟操作,培养团队意识最终实现模拟演习的目的。同时需要特别提到的就是:井下作业根据工作的分工不同,在实际作业时是分为不同的工种的,在施工作业或者事故处理的实际过程中,这些不同的工种角色之间是协同工作,共同完成某一实际工作的。例如司钻,一岗,二岗,三岗等等。为更真实的表现出事故处理的过程,让用户更实际的掌握需要学习的知识,在系统中也必须模拟出协同工作的方式。即无论教师还是学员,在运行训练系统后,进入某事故处理模块后根据学习的内容选择适当的角色,根据选择的角色进行不同的操作,保证训练的真实性。两个应用模式中对于井控安全知识学习部分没有区别,但在事故处理流程中是存在着差异的。下面列出两个应用模式在事故处理流程中的各自特点。师辅助培训模式教师辅助培训模式中,当教师要讲解某个事故处理流程时,3 页 共 36 页一个角色后(例如一岗或者司钻) ,按照该角色在事故处理中应当完成的操作来执行。同时其他作业人员的操作由计算机人工智能控制场景中的其他角色人物来完成。对于学员而言,其感受如同和实际作业过程中一致。使用这样的方式可以模拟出协同工作的过程。同时系统提供角色切换的功能,对于有时间顺序的操作,例如一岗发现溢流、通知司钻,此时由司钻进行“报警” ,那么培训教师可以将自己操作的“人”换成司钻,这样,就可以由培训教师控制“司钻”发出报警信号。在教师辅助培训模式中最关键的特点就是把一个事故分解为若干的状态,对于每个状态下,每个人应该执行那些操作,这些操作执行的顺序是什么等等,这些问题用清晰的形式表现出来。结合安全井控设备模拟与原理解释、以及事故处理流程分解这两大特点,用于教师辅助培训的模拟训练系统可以辅助培训教师在对各种作业井场装备和井控设备进行讲解时,为受培训人员显示出一个更真实的实际井场环境;与视频培训最大的区别在于,培训系统不但可以真实再现井场,同时可以将各种设备的操作和井控装置的工作原理等不可见、难以表达的内容,形象的表达出来;并可以通过计算机模拟出井涌、井喷、井喷着火等事故的现象,培训教师通过正确的井控操作,将事故控制住,减少事故损失,让受训人员对安全生产的重要性产生更深的印象,确保培训可以达到更高的质量。这种互动的操作,是视频培训无法实现的。4 页 共 36 页示例:壳牌石油公司培训师,员自主学习模式学员自主学习模式更象是一个网络联机游戏,是根据实际作业施工中的编制单位为基础,例如一个作业小队。在多台计算机上同时运行训练系统,等待全部用户通过网络连接到一起后,同时进入系统,针对某一个事故,每个学员自己选择自己的岗位,执行自己应该完成的操作,协同的实现对一个事故的处理操作。系统这个功能,可以更真实的反映现场实际操作的特点。是井下作业事故模拟演习有力的辅助工具。采用这种方式不但可以让员工更有效的学习,同时降低了演习的成本,随时随地都可以演习,甚至可以通过积分制度,举办比赛等形式,让本来枯燥的学习变的更加真实,更加吸引人。5 页 共 36 6 页 共 36 互性的用户操作系统将采用常见的第一人称视角、第三人称视角、并可以相互切换,用户进入某一训练任务后,可以通过 W/A/S/D 四个键实现行走,同时通过鼠标点击设备、或者界面上的某一工具,对作业设备进行控制,或者对某一状态进行处理。当出现某一事故后,用户按照正常的流程一项项的操作,对于每一步的操作,系统可以根据实际情况给出提示信息,也可以不给出提示,让用户自己决定应该执行的动作。例如“发现溢流、通知司钻” 、 “关闭防喷器”等等。如果没有执行正常的操作流程,系统直接提示出该处理失败,给出有可能引发的事故,并退出。例如在井喷失控事故处理中,没有“停车、断电” ,系统会模拟出井喷着火后的现象,对训练人员是一个清晰的警示。但由于一些实际的操作,例如“井喷失控事故”中的“疏散群众,等待救援”在场景中很难实现疏散群众的过程,可采用界面按钮或其他替代形式代表。整个系统的最终目的是使训练人员正确掌握事故处理的流程要求,可熟记正确的流程,减小在处理中由于人为的原因导致灾难发生的概率。因此在最终实现过程中,一切以正确的处理流程为重。也可以给用户的操作加入时间限制、评分机制,让训练人员必须在多少分钟内实现全部的处理操作,或者执行某个特殊的关键操作,例如“关闭防喷器”等,通过这种方式加强训练人员对正确流程的熟悉程度。系统逻辑模式可以参见下图:7 页 共 36 页开 始 运 行系 统 提 示 出 现 某 种事 故根 据 处 理 流 程 进 行操 作查 看 帮 助 信 息是 否 为 正 确 操 作顺 序 是 否 正 确是 否 处 理 结 束事 故 处 理 结 束或 成 功 自 救 , 等 待 救 援错 误导 致 严 重 后 果未 执 行 正 确 操 作或 次 序 出 错继 续 处 理示例:8 页 共 36 照标准对于系统中涉及到的事故应急处理流程的设计参照了中石化《油气水井井下作业井控技术规程》 、##油田《油井修井作业标准化操作》 、以及大庆油田《井下作业井控技术管理实施细则》 ,同时参照了国家标准《 6362油天然气井下作业健康、安全与环境管理体系指南》 、 《 6610含硫化氢油气井井下作业推荐作法》 、 《 6120油井井下作业防喷技术规程》等。第 3 章 事故应急处理流程简述根据上述参考资料,初步设计出 8 种作业事故的应急处理流程,实际系统开发时,需要结合井下作业专业培训老师,针对目前培训中的使用的实际教材、面对的难点问题,对流程继续细化和完善,使整个系统更加实用。进入某一个事故训练科目后,界面上会显示本次任务介绍和可选的关键安全知识提示。此时用户根据标准事故处理流程一步步的操作,运用各种工具或者操作各种设备,如防喷器、采油树等。但由于一些实际的操作,例如“疏散群众”其在场景中不容易表现,可采用按钮等形式代表。训练过程中,如果没有按照正确的流程操作,系统直接提示出该操作失败,给出有可能引发的事故,并退出系统。更加直观的使训练人员认识正确操作的重要性。下面分别详细说明各个流程的设计。转作业时发生溢流旋转作业时发生溢流处理流程图如下显示:9 页 共 36 页发 现 溢 流发 出 报 警 信 号停 泵场 地 作 业 工 ( 1 )司 钻通 知 司 钻场 地 作 业 工 ( 2 )场 地 作 业 工 ( 3 )切 断 所 有 电 源场 地 作 业 工 ( 4 )取 消 防 设 备 待 命提 出 一 根 钻 杆扣 好 吊 卡 , 卸 钻杆取 来 旋 塞 阀提 高 游 车 , 熄 火装 旋 塞 阀 打 开 放 喷 闸 门装 压 力 表关 防 喷 器关 闭 放 喷 闸 门 记 录 油 套 压 力向 上 汇 报时 间 轴听 到 报 警 信 号后 , 同 时 进 行流 程 结 束 , 向 上 级汇 报 , 等 待 下 步 处理 指 示图:旋转作业时发生溢流处理流程核心问题:根据作业工性质可分成多个角色,例如司钻,一岗,二岗,三岗等等。训练人员进入本模块后根据自身的情况选择适当的角色,根据选择的角色会在溢流时进行不同的操作,保证训练的真实性。同时对于关键的操作的时序性进行判断,例如装旋塞阀、熄火、切电源、关防喷器等,如果用户没有按照指定的顺序,指定的操作来处理,提示事故信息,给出失败的原因和严重的后果敬示(甚至提示其生命受到威胁) ,是作业工通过本系统操作时可以更加清晰的认识到井控的重要性和事故的危害性。、下钻时发生溢流注释:本流程是针对普通井口,如为高压井口或者简易井口需要抢装防喷井口,其过程与“起下大直径管柱及附件时发生溢流”0 页 共 36 页发 现 溢 流发 出 报 警 信 号场 地 作 业 工 ( 1 )司 钻通 知 司 钻场 地 作 业 工 ( 2 )场 地 作 业 工 ( 3 )切 断 所 有 电 源场 地 作 业 工 ( 4 )取 消 防 设 备 待 命提 出 一 根 油 管扣 好 吊 卡 , 卸 油管取 来 旋 塞 阀提 高 游 车 , 熄 火装 旋 塞 阀打 开 放 喷 闸 门装 压 力 表关 防 喷 器关 闭 放 喷 闸 门 记 录 油 套 压 力向 上 汇 报时 间 轴听 到 报 警 信 号后 , 同 时 进 行流 程 结 束 , 向 上 级汇 报 , 等 待 下 步 处理 指 示疏 散 无 关 人 员抢 装 旋 塞 阀 后图:起、下钻时发生溢流处理流程核心问题:同样,本处理流程至少需要 5 个作业人员角色。在教师培训模式情况下,教师选择一个角色进入本关卡,例如司钻。剩下的 4 个场地作业工人,需要计算机采用人工智能来自动指挥,完成各项操作。网络版中需要 5 个人同时进入,本关训练任务才能够正常运行。下大直径管柱发生溢流注释:本流程抢装防喷井口与抢装采油树事故处理流程相同,因此使用采油树做为代表。1 页 共 36 页发 现 溢 流发 出 报 警 信 号场 地 作 业 工 ( 1 )司 钻通 知 司 钻场 地 作 业 工 ( 2 )场 地 作 业 工 ( 3 )切 断 所 有 电 源场 地 作 业 工 ( 4 )取 消 防 设 备 待 命吊 起 采 油 树将 采 油 树 与 井 口管 柱 连 接 、 上 紧下 放 采 油 树固 定 采 油 树打 开 放 喷 闸 门装 压 力 表关 防 喷 器关 闭 放 喷 闸 门记 录 油 套 压 力向 上 汇 报时 间 轴听 到 报 警 信 号后 , 同 时 进 行流 程 结 束 , 向 上 级汇 报 , 等 待 下 步 处理 指 示疏 散 无 关 人 员抢 装 采 油 树 后提 高 游 车 , 熄 火图:起下大直径管柱发生溢流处理流程核心问题:由于采用抢装采油树作为本任务的一个关键步骤,因此场地作业工 2 在司钻执行完“下放采油树”后,对采油树进行固定,并打开放喷阀门。这一点与前两个处理流程是有时序和动作差异的。当然在其他角色的操作细节上也有一定的差异存在。缆射孔时发生溢流注释:由于电缆射孔发生溢流时,可根据现场的情况决定是否抢提电缆还是剪断电缆,在本训练系统中按照可抢提电缆模式设计。未涉及剪断电缆,安装简易防喷井口的内容。2 页 共 36 页发 现 溢 流发 出 报 警 信 号场 地 作 业 工 ( 1 )司 钻通 知 司 钻场 地 作 业 工 ( 2 )场 地 作 业 工 ( 3 )切 断 所 有 电 源场 地 作 业 工 ( 4 )取 消 防 设 备 待 命抢 提 电 缆打 开 放 喷 闸 门装 压 力 表关 防 喷 器关 闭 放 喷 闸 门记 录 油 套 压 力向 上 汇 报时 间 轴听 到 报 警 信 号后 , 同 时 进 行流 程 结 束 , 向 上 级汇 报 , 等 待 下 步 处理 指 示疏 散 无 关 人 员提 高 游 车 , 熄 火图:电缆射孔时发生溢流处理流程核心问题:在射孔发生溢流的处理流程中,选择抢提电缆作为训练任务中的一个内容。这就要求 2 名作业工配合司钻在事故发生后,同时抢提电缆。因此更好的表现出三人协同抢提电缆是本任务开发的关键。井时发生溢流注释:本流程抢装防喷井口与抢装采油树事故处理流程相同,因此使用采油树作为代表。空井时发生溢流与起下大直径管柱发生溢流的处理流程基本是一致的。3 页 共 36 页发 现 溢 流发 出 报 警 信 号场 地 作 业 工 ( 1 )司 钻通 知 司 钻场 地 作 业 工 ( 2 )场 地 作 业 工 ( 3 )切 断 所 有 电 源场 地 作 业 工 ( 4 )取 消 防 设 备 待 命吊 起 采 油 树将 采 油 树 与 井 口管 柱 连 接 、 上 紧下 放 采 油 树固 定 采 油 树打 开 放 喷 闸 门装 压 力 表关 防 喷 器关 闭 放 喷 闸 门记 录 油 套 压 力向 上 汇 报时 间 轴听 到 报 警 信 号后 , 同 时 进 行流 程 结 束 , 向 上 级汇 报 , 等 待 下 步 处理 指 示疏 散 无 关 人 员抢 装 采 油 树 后提 高 游 车 , 熄 火图:空井时发生溢流处理流程核心问题:由于空井时发生溢流与起下大直径管柱发生溢流的处理流程基本是一致的。开发过程中,更鲜明的体现出空井发生溢流的特点和处理中不同的差异,是本训练任务开发的关键。喷失控的处理由于系统是培训现场作业人员对发生井喷失控事件后的初步处理,是针对作业工的防火、自救处理,未涉及抢险流程。发生井喷后的操作流程是根据中石化《油气水井井下作业井控技术规程》中的规定设计的,并没有指明每项工作执行的人员是谁,因此在系统实现时需要结合实际工作中的人员组成,对流程继续细化完善。处理流程入下图:4 页 共 36 页发 生 井 喷停 泵 机停 车断 电将 易 燃 易 爆 物 品拖 离 危 险 区打 电 话 上 报疏 散 群 众 , 等 待救 援 抢 喷着火后逃生自救火场逃生是作业人员必须具备的一项基本技能。针对这个训练,系统拟根据被围困的现状实现三种自救训练模式:一、被火围困;二、身上衣服着火;被火围困无法自行逃生。训练人员进入系统后,可选择想进行的训练模式。这三种训练模式入下图所示:冷 静 观 察 火 势佩 带 防 护 器 具( 或 者 毛 巾 等 )选 择 逃 生 路 线俯 身 前 进远 离 危 险 区 域被 火 围 困 身 上 着 火脱 下 衣 服 或 翻 滚将 身 上 火 熄 灭无 法 逃 离呼 喊 、 敲 击 管道 、 挥 舞 衣 物等 待 救 援由于现场着火后,主要是要保证人员的自身安全,因此流程设计显的简单,在实际开发中需要继续完善。5 页 共 36 毒有害气体的井喷抢险在含有毒气体区域作业时,人员生命安全问题更加突出。在施工时,人人都应该携带呼吸器,井场也应该安装气体探测和风向仪等设备。这些特点需要在虚拟的场景中得到明确的体现。初步设计的流程如下图。有 毒 气 体 井 喷佩 带 呼 吸 器观 察 风 向 仪向 上 风 头 集 合通 知 上 级 领 导疏 散 群 众井 口 点 火第 4 章 系统开发过程与阶段性目标(一) 油田井下作业公司对项目立项,确定项目的联系人,进入系统的需求分析阶段。(二) 需求分析由双方协作完成,油田井下作业公司针对这个系统,提出系统实现的细节要求、系统涉及的专业知识。西安拓维科技有限公司根据这个需求细节要求,编写《系统需求分析》 。将需求分析说明书反馈给油田井下作业公司,经过双方协调修改后,确定最终的系统需求分析说明书,由双方签字确认后定型。(三) 西安拓维根据需求分析,对系统进行详细分析设计,详细分析设计中涉及到各个知识点的实现方式,应包括的内容、流程,用户交互方式信息。在详细分析设计过程中,油田井下作业公司安排一个到多个人作为项目联系人。这样,西安拓维在知识点、专业流程内容等内容的设计过程中,与##油田的项目联系人共同探讨,最终形成完善的《系统详细设计说明书》 ,由双方签字确认。6 页 共 36 页(四) 分析设计阶段结束后,双方就此项目签订《开发合同》 ,合同中对系统应该达到的功能做出明确的说明,确定开发中需要的开发经费,由油田井下作业公司提供开发费用,由西安拓维科技有限公司提供具备自主知识产权的三维开发引擎,并由西安拓维组织人力物力对系统进行开发。在开发过程中会产生阶段性的结果,西安拓维负责把每个阶段的结果,与油田的项目联系人沟通,对系统不断完善。最终完成合同规定的系统功能。(五) 开发结束后,由西安拓维负责将系统实施。同时对必要的使用人员,如培训教师、最终用户等进行软件使用方面的培训。另外系统开发结束后,西安拓维将提供整个系统的用户安装说明书,用户使用说明书。(六) 在使用过程中发现问题或者有新的需求出现,双方协调形成修改意见后,由西安拓维对系统进行升级、维护、改造。开发任务分解表油田井下作业公司 西安拓维科技有限公司需求分析阶段需求分析由双方协作完成。油田井下作业公司提出系统实现的细节要求、系统涉及的专业知识。需求分析由双方协作完成。西安拓维科技有限公司根据这个需求细节要求,编写《系统需求分析》 。详细设计阶段油田井下作业公司安排一个到多个人作为项目联系人。在知识点、专业流程内容等内容的设计过程中,参与开发细节的设计。西安拓维根据需求分析,对系统进行详细分析设计,详细分析设计中涉及到各个知识点的实现方式,应包括的内容、流程,用户交互方式信息。开发时期油田井下作业公司提供开发费用西安拓维提供具备自主知识产权的三维开发引擎,并组织人力物力对系统进行开发。系统成型开发结束后,由西安拓维负责将系统实施、对用户进行软件使用方面的培训。另外,7 页 共 36 页西安拓维将提供整个系统的用户安装说明书,用户使用说明书。后期维护反馈使用后的修改意见,提出升级方案双方协商后,由西安拓维对系统进行升级、维护、改造。第 5 章 后期服务与技术支持 软件开发保证整个功能的完整性和健壮性、系统使用的灵活性。 软件安装调试运行正常后,维护 1 年。 系统正常运行后,本公司负责对此系统相关使用人员进行培训,使其能独立操作。 本公司负责 24 小时电话技术支持,8 页 共 36 页第 6 章 开发费用明细分模块的开发费用(不含税) 单价:元模块名称 价格 备注井控基本知识 略以图文并貌的
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