三维模拟仿真技术在油田培训中的应用分析

何淑兰

摘要：油田操作的时候因为存在十分复杂的工艺，导致更加关注安全培训问题，为了保证可以安全进行油田培训，在油田培训中应用三维模拟仿真技术，也就说虚拟现实技术，确保具备直观性和可操作性的油田操作培训工作，可以在一定程度上降低油田操作安全隐患以及培训成本，以便于达到提高培训效果的目的。本文主要分析了三维模拟仿真技术在油田培训中的应用。

关键词：三维模拟仿真技术；油田培训；应用

中图分类号：TP391 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）003-000-01

石油行业在发展过程中逐渐突出安全问题和工艺复杂性，依据观看视频、多媒体培训方式从教材中来了解和掌握理论知识、学习事故案例以及井场跟班操作等来集中培训相关技术，是油田企业现阶段最重要的一种培训安全操作的方式。但是实际应用这种操作方式的时候存在长周期、成本高、抽象难理解、限制培训效果以及实际工作中不能及时应付经济情况，突出体现工学矛盾以及安全事故的问题，所以，应该建立一种全新的培训操作方式，从而达到有效解决问题的目的。依据实际情况处理不同环境中应急事件，来直观、生动的进行授课，可以在一定程度上提高培训效率。

一、三维模拟仿真技术国内外研究现状

（一）国外三维模拟仿真技术上研究现状

现阶段，美国VR研究技术能够代表国际VR研究基本水平，主要包括四个领域的研究，后台应用硬件、后台应用软件、人机交互界面、感知方面等。在研究三维模拟仿真技术的时候，日本也是十分重要的国家，其主要研究和分析方向就是建立大规模VR知识库以及游戏三维模拟技术。英国、欧洲等领先的技术是辅助设计应用和设计、处理分布并行方面等[1]。

（二）国内三维模拟仿真技术研究现状

相比较国外发达国家来说，中国也在高度重视VR技术，但是还是存在一定不足和差距，例如，西安交通大学信息工程研究、清华大学计算机科学和技

术系、哈尔滨工业大学计算机系、浙江大学CAD/CG实验室、北京航空航天大学计算机学院等逐渐开始研究VR技术，逐渐开始突破分布式虚拟网络环境设计、系统开发平台以及虚拟现实演示环境系统等相关技术[2]。

二、石油行业中应用三维模拟仿真技术

现阶段，随着不断发展科学技术，已经在石油行业中逐渐应用三维模拟仿真技术，例如，中国石油大学储层地质建模之可视化、辽河油田数字化井场、中海油钻完井模拟仿真技术、长城钻探油藏评价与描述、虚拟拆装与操作、数字化动

力机等以及支持系统仿真模拟等特效，包括卡通化渲染、模糊、曝光、景深、动

态高光等。可以支持运行海量数据，以便于充分符合超大规模场景、地质地层的可视化需求。良好扩展性，能够兼容相关系统。便捷、友好的人机交互。体系结构良好，具备比较强扩展性。能够支持立体投影和立体环幕。具备分布式多人协同作业技术；具备虚拟现实多通道技术。三维仿真模拟技术应用在石油钻井中，上述系统可以有机整合完井、钻井、试油、修井等操作类型，可以实际操作回访历史数据、实施监控设备、事前设计演练、培训教学等功能，为操作人员、监控人员、培训人员、管理人员以及施工设计人员提供参考依据[3]。

三、三维模拟仿真技术对传统培训的影响

油田培训中传统方式主要中心就是授课者，起主宰课堂的作用，培训人员在培训中被动接受知识，不能有效体现创新能力和创新思维，但是实际应用的时候这种方式可以实时监控教学整个过程以及授课者组织教学情况。在油田培训中合理应用三维模拟仿真技术，不仅能够促进更加科学、合理的组织培训，名下提高培训效果，还能够在一定程度上激发培训者的创新思维以及探究能力，从而可以极大程度上弥补传统油田培训方式的问题和不足。在三维模拟仿真技术基础上，培训人员能够在不同环境中进行操作。从自身知识角度，来辨识以往安全事故的危害程度，制定控制风险的相关措施，并且进行合理实施，可以在一定程度上及时培养培训人员的框架知识结构，合理改变操作人员安全理念以及意识，保证有效提高油田安全管理工作，以便于可以丰富感性认知，提高操作人员了解和掌握培训课件的程度[4]。

四、系统功能

油田培训中应用三维模拟仿真技术，主要具备考评功能、事故案例还原功能、操作演练功能、集演示功能，不仅面对油田操作中实际岗位需求，也能够满足在复杂矿井环境基础上油田管理人员可以在特定条件下模拟复原现实事故发生的场景。综合应用考评数据库、三维视景数据库、人机交互设备、视景仿真视频、三维场景模型等相关技术，准确的、直观的为油田技术管理人员以及培训人员展示油田实际操作中的岗位安全注意事项、关键步骤操作流程、运用复杂工具、变更环境参数变以及控制危险点等重要指标参数。保证油田实际作业过程中具备更加明显的直观性以及可操作性，方便培训人员进行理解和掌握，可以在一定程度上降低油田培训作业的安全隐患以及成本，以便于起到有效提高培训油田操作人员效果的目的[5]。

五、结束语

综上，油田作业实际操作的过程中需要比较长战线和广泛的点，存在复杂构成的人员结构，会极大程度上影响培训油田作业相关人员的效果。近年来，随着不断研究中国石油信息技术，提出数字化油田建设以及推广应用ERP等技术，为了不断适应大规模油田建设以及油田管理的实际需求来合理应用物联信息以及地理信息系统。由于多元化系统业务，尤其是钻井作业、井下作业、油气勘探等逐渐成为油田作业培训的重点和难点，以此，传统油田培训技术已经逐渐不能符合油田行业发展实际需求，三维模拟仿真技术具备一定应用价值。

参考文献：

[1]王建辉.三维模拟仿真技术在油田培训中的探索[J].电脑编程技巧与维护，2014（22）：104，107.

[2]任伟建，滕飞，周庆等.基于虚拟现实技术的油田钻井系统仿真研究[J].科学技术与工程，2011，11（13）：2981-2985.

[3]刘聪坦，屈得昭.GIS技术在油田信息化建设中的应用研究[J].中国化工贸易，2013（9）：47-47，48.

[4]王鸿雁，肖文生，刘忠砚等.基于MATLAB的钻井井眼轨迹三维仿真研究[J].石油矿场机械，2014（4）：1-6.

[5]孙春龙.采油螺杆泵漏失机理研究及三维仿真技术实现[J].石油矿场机械，2012，41（5）：5-9.