浅议虚拟现实技术在油田培训中的应用

黄 鹤

（大庆油田有限责任公司第九采油厂信息中心，黑龙江大庆 163853）

浅议虚拟现实技术在油田培训中的应用

黄 鹤

（大庆油田有限责任公司第九采油厂信息中心，黑龙江大庆 163853）

随着计算机网络技术和虚拟现实技术的兴起和不断发展，在社会生活中应用的越来越广泛。虚拟现实技术已经逐渐应用在石油企业中的操作环节中，例如油田特殊工种培训、安全保卫沙盘图指挥、油气储运等方面，同时对油田安全可靠的生产、员工的技术要求和素质培训有着更加严格的要求。为了保证石油企业生产的安全可靠性和企业的经济效益，需要利用更先进的计算机技术和虚拟现实技术，与油田作业中的实际工艺相结合，改变和优化原来的油田培训方法，提高油田培训工作的效率和培训质量。因此通过对虚拟现实技术在石油企业的应用前景进行分析，并提出虚拟现实技术在油田培训中的实现方法，为油田培训工作提出指导意义。

虚拟现实技术；油田培训；应用探讨

1 虚拟现实技术在油田中应用前景

虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是利用计算机生成了一种模拟环境，使人员进入模拟环境中对模拟设备进行操作，并有身临其境的直观、自然的感觉[1]。虚拟现实技术具有沉浸性、交互性和构想性这3个基本特征，能够使用户能在交互的虚拟环境下有身临其将的感觉，能够提高用户的感性和理性认识。虚拟现实技术已经逐渐应用在石油企业中，具有关非常广阔的应用前景。

1.1 油田培训

利用虚拟现实技术对油田操作工序环境以及工序细节进行模拟，通过对虚拟仿真平台设备的操作，能够观察到在实际操作中的操作结果，使操作人员能够正确安全的作业，强化了操作人员的技术。油田的虚拟培训虚拟环境具有仿真性，虚拟的环境十分逼真，与实际环境难辨真假；开放性，虚拟环境能使给培训者提供任何时间和地方进行培训；可操作性，通过模拟环境中的操作设备，能够使培训者对设备进行一系列的培训操作。对应性，能够针对培训者的弱项进行虚拟培训，使培训者能够在各种条件下进行培训，提高了人员的反应速度和应变能力[2]。

1.2 井下仿真作业

基于虚拟现实技术，对油田的机械设备进行虚拟化装配，对井下作业程序进行仿真设计。通过虚拟现实技术对现场数据进行处理分析，在显示器上呈现作业区域地下构造的三维透视图，通过三维图像，能够确定油体分布位置和断层组合情况，找到油井井壁最稳固的条件。通过遥控作业装置的设计，操作人员能够使用头盔、手套等安全操作设备，在操作环境恶劣的地下进行作业。

1.3 油气储运

油气储运过程中的安全要求很高。通过虚拟现实技术将油气储运站、天然气集气站和油气输送管道等进行虚拟化设计以及建造，这些虚拟化的设计形象逼真，能够在一定程度上降低设计的周期和成本，提高了油气储运网的设计效率；针对建好的油气站库等，能够快速地进行虚拟设计、规划和优化，极大提高了工作效率。

2 虚拟现实技术在油田培训中的实现方法

2.1 油田培训系统框架建设

系统框架分为系统平台建设和应用系统，根据油田培训的特征分为以下几个模块，如图1所示。

图1 油田培训的系统框架

其中，系统平台中的安全分析与培训系统以及在线考试系统这两个模块是最重要的部分。安全分析与培训系统是将一些事故案例的模拟仿真，通过对事故发生环境进行模拟仿真，对事故分析和处理过程进行测试，将事故案例的测试结果作为操作人员的培训结果进行考核，这样能够提高操作人员对突发事件的反应速度和分析判断能力，提高他们的安全生产技能。在线考试系统是对安全操作的一种考试模式，对培训人员的安全操作技能进行检测。系统里有开放的试题库，系统能够对考试结果进行评价，能够用户掌握自己的薄弱处，并进行针对性的培训。

在应用系统建设中，油气集输培训系统是油田培训中的关键部分。主要有原有处理仿真系统、脱水仿真系统、稳定仿真系统、天然气脱水仿真系统和污水处理仿真系统。

2.2 油田培训的实现功能

通过基于虚拟现实技术的油田培训系统，能够使培训人员在逼真的虚拟环境中进行操作，并对这些操作过程进行评分，对培训人员的操作质量、详细操作步骤和报警情况进行分析，得出综合评价。操作质量，培训人员在操作过程中的过程参数超过规定值，就会扣掉分数；操作步骤是重要的考核部分，通过对操作步骤的操作规范和顺序来检查评定，给出分数；报警情况，若在模拟操作中，培训人员的失误、错误操作过多，则会出现报警，报警次数达到一定值，则判定成绩不合格。

3 结束语

虚拟现实技术的不断发展，给人们生活带来了许多便利。虚拟现实技术在油田中的广泛应用，其中包括油田培训、井下仿真作业、油气储运等环节。虚拟技术在油田培训中的应用，与油田作业中的实际工艺相结合，改变和优化原来的油田培训方法，满足了油田生产的安全可靠性要求，极大提高了操作人员的技能水平和工作效率，降低了由于操作错误发生的事故发生率。基于虚拟现实技术对油田培训系统进行设计，包括系统凭他和应用系统两方面，并实现了培训人员对自身操作技能的检测和提高。

[1] 林琳，刘贤梅.基于虚拟现实技术的油田仿真培训系统的设计[J].计算机技术与发展，2012，22，（10）：205-207.

[2] 杨立强，董宁，邬长武，等.虚拟现实技术在塔河油田油气勘探中的应用[J].新疆石油地质，2006，27，（5）.

Application of Virtual Reality Technology in Oilfield Training

Huang He

With the rise and development of computer network technology and virtual reality technology，it is more and more widely used in social life.Virtual reality technology has been gradually applied in the operation of oil companies，such as oil fi eld special training，security sand table command，oil and gas storage and transportation，while the oil fi eld safe and reliable production，staff technical requirements and quality training has more Strict requirements.In order to ensure the safety and reliability of oil production and the economic benef i ts of enterprises，we need to use more advanced computer technology and virtual reality technology，combined with the actual process in oilf i eld operations to change and optimize the original oil fi eld training methods to improve oil fi eld training Eff i ciency and training quality.Based on the analysis of the application prospect of virtual reality technology in oil industry，this paper puts forward the realization method of virtual reality technology in oilf i eld training and puts forward the guiding signif i cance for oilf i eld training.

virtual reality technology；oilf i eld training；application discussion

TE687;TP391.9

：A

：1003–6490（2017）04–0057–02

2017–04–12

黄鹤（1981—），男，湖北钟祥人，工程师，主要从事信息技术工作。