三維模擬仿真技術在油田培訓中的應用分析

何淑蘭

摘要：油田操作的時候因為存在十分復雜的工藝，導致更加關注安全培訓問題，為了保證可以安全進行油田培訓，在油田培訓中應用三維模擬仿真技術，也就說虛擬現實技術，確保具備直觀性和可操作性的油田操作培訓工作，可以在一定程度上降低油田操作安全隱患以及培訓成本，以便于達到提高培訓效果的目的。本文主要分析了三維模擬仿真技術在油田培訓中的應用。

關鍵詞：三維模擬仿真技術；油田培訓；應用

中圖分類號：TP391 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）003-000-01

石油行業(yè)在發(fā)展過程中逐漸突出安全問題和工藝復雜性，依據觀看視頻、多媒體培訓方式從教材中來了解和掌握理論知識、學習事故案例以及井場跟班操作等來集中培訓相關技術，是油田企業(yè)現階段最重要的一種培訓安全操作的方式。但是實際應用這種操作方式的時候存在長周期、成本高、抽象難理解、限制培訓效果以及實際工作中不能及時應付經濟情況，突出體現工學矛盾以及安全事故的問題，所以，應該建立一種全新的培訓操作方式，從而達到有效解決問題的目的。依據實際情況處理不同環(huán)境中應急事件，來直觀、生動的進行授課，可以在一定程度上提高培訓效率。

一、三維模擬仿真技術國內外研究現狀

（一）國外三維模擬仿真技術上研究現狀

現階段，美國VR研究技術能夠代表國際VR研究基本水平，主要包括四個領域的研究，后臺應用硬件、后臺應用軟件、人機交互界面、感知方面等。在研究三維模擬仿真技術的時候，日本也是十分重要的國家，其主要研究和分析方向就是建立大規(guī)模VR知識庫以及游戲三維模擬技術。英國、歐洲等領先的技術是輔助設計應用和設計、處理分布并行方面等[1]。

（二）國內三維模擬仿真技術研究現狀

相比較國外發(fā)達國家來說，中國也在高度重視VR技術，但是還是存在一定不足和差距，例如，西安交通大學信息工程研究、清華大學計算機科學和技

術系、哈爾濱工業(yè)大學計算機系、浙江大學CAD/CG實驗室、北京航空航天大學計算機學院等逐漸開始研究VR技術，逐漸開始突破分布式虛擬網絡環(huán)境設計、系統開發(fā)平臺以及虛擬現實演示環(huán)境系統等相關技術[2]。

二、石油行業(yè)中應用三維模擬仿真技術

現階段，隨著不斷發(fā)展科學技術，已經在石油行業(yè)中逐漸應用三維模擬仿真技術，例如，中國石油大學儲層地質建模之可視化、遼河油田數字化井場、中海油鉆完井模擬仿真技術、長城鉆探油藏評價與描述、虛擬拆裝與操作、數字化動

力機等以及支持系統仿真模擬等特效，包括卡通化渲染、模糊、曝光、景深、動

態(tài)高光等。可以支持運行海量數據，以便于充分符合超大規(guī)模場景、地質地層的可視化需求。良好擴展性，能夠兼容相關系統。便捷、友好的人機交互。體系結構良好，具備比較強擴展性。能夠支持立體投影和立體環(huán)幕。具備分布式多人協同作業(yè)技術；具備虛擬現實多通道技術。三維仿真模擬技術應用在石油鉆井中，上述系統可以有機整合完井、鉆井、試油、修井等操作類型，可以實際操作回訪歷史數據、實施監(jiān)控設備、事前設計演練、培訓教學等功能，為操作人員、監(jiān)控人員、培訓人員、管理人員以及施工設計人員提供參考依據[3]。

三、三維模擬仿真技術對傳統培訓的影響

油田培訓中傳統方式主要中心就是授課者，起主宰課堂的作用，培訓人員在培訓中被動接受知識，不能有效體現創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維，但是實際應用的時候這種方式可以實時監(jiān)控教學整個過程以及授課者組織教學情況。在油田培訓中合理應用三維模擬仿真技術，不僅能夠促進更加科學、合理的組織培訓，名下提高培訓效果，還能夠在一定程度上激發(fā)培訓者的創(chuàng)新思維以及探究能力，從而可以極大程度上彌補傳統油田培訓方式的問題和不足。在三維模擬仿真技術基礎上，培訓人員能夠在不同環(huán)境中進行操作。從自身知識角度，來辨識以往安全事故的危害程度，制定控制風險的相關措施，并且進行合理實施，可以在一定程度上及時培養(yǎng)培訓人員的框架知識結構，合理改變操作人員安全理念以及意識，保證有效提高油田安全管理工作，以便于可以豐富感性認知，提高操作人員了解和掌握培訓課件的程度[4]。

四、系統功能

油田培訓中應用三維模擬仿真技術，主要具備考評功能、事故案例還原功能、操作演練功能、集演示功能，不僅面對油田操作中實際崗位需求，也能夠滿足在復雜礦井環(huán)境基礎上油田管理人員可以在特定條件下模擬復原現實事故發(fā)生的場景。綜合應用考評數據庫、三維視景數據庫、人機交互設備、視景仿真視頻、三維場景模型等相關技術，準確的、直觀的為油田技術管理人員以及培訓人員展示油田實際操作中的崗位安全注意事項、關鍵步驟操作流程、運用復雜工具、變更環(huán)境參數變以及控制危險點等重要指標參數。保證油田實際作業(yè)過程中具備更加明顯的直觀性以及可操作性，方便培訓人員進行理解和掌握，可以在一定程度上降低油田培訓作業(yè)的安全隱患以及成本，以便于起到有效提高培訓油田操作人員效果的目的[5]。

五、結束語

綜上，油田作業(yè)實際操作的過程中需要比較長戰(zhàn)線和廣泛的點，存在復雜構成的人員結構，會極大程度上影響培訓油田作業(yè)相關人員的效果。近年來，隨著不斷研究中國石油信息技術，提出數字化油田建設以及推廣應用ERP等技術，為了不斷適應大規(guī)模油田建設以及油田管理的實際需求來合理應用物聯信息以及地理信息系統。由于多元化系統業(yè)務，尤其是鉆井作業(yè)、井下作業(yè)、油氣勘探等逐漸成為油田作業(yè)培訓的重點和難點，以此，傳統油田培訓技術已經逐漸不能符合油田行業(yè)發(fā)展實際需求，三維模擬仿真技術具備一定應用價值。

參考文獻：

[1]王建輝.三維模擬仿真技術在油田培訓中的探索[J].電腦編程技巧與維護，2014（22）：104，107.

[2]任偉建，滕飛，周慶等.基于虛擬現實技術的油田鉆井系統仿真研究[J].科學技術與工程，2011，11（13）：2981-2985.

[3]劉聰坦，屈得昭.GIS技術在油田信息化建設中的應用研究[J].中國化工貿易，2013（9）：47-47，48.

[4]王鴻雁，肖文生，劉忠硯等.基于MATLAB的鉆井井眼軌跡三維仿真研究[J].石油礦場機械，2014（4）：1-6.

[5]孫春龍.采油螺桿泵漏失機理研究及三維仿真技術實現[J].石油礦場機械，2012，41（5）：5-9.