ZJGKSY01 石油开采作业仿真模拟教学实验平台

油气开采作业仿真模拟教学演示平台应用于石油工程专业、石油开采技术专业《油藏工程、钻井工程、采油工程、》等课程教学实验实训；适用于“中国石油工程设计大赛”、“油气地质节能大赛”、“全国大学生石油科技创新创业大赛”的设计；服务于教学改革，以实践问题为导向的反转课堂,适时优化专业结构与增强石油类适应性人才培养提供支撑。

教学演示平台微缩还原石油开采作业工艺流程场景，剖切显示地层油气藏，井型及井身构造，钻井、采油、注水及修井工艺作业地面与井下工具，以及站场建筑物设施场景进行综合设计布置，采用液体、灯光、仪表、减速电机等介质与控制方式进行操作实验实训演示；

一、实验平台规格型号

1、尺寸：mm,其中展台高度300mm；

2、电源功率：220V.50Hz,1kW；

3、设备材质：PMMA、PVC、ABS板（棒）材、H/L型仿金属等主要构件、主体支架、微型电机、受力构件、传动装置、金属构件，构架采用H、L型PVC仿金属构架；传动为金属构件；电气控制：集成电路板,JZX-22F继电器，36/24V变压器，3.4mm3L10流水灯条及控制器，50×50线槽，S145/12V、S350/24V开关电源，24VΦ22mm减速电机；

二、实验平台技术参数

1、油气开采作业实验室挂板

（1）板面规格：1200×800mm；

（2）参数说明：

主要用于实验室文化建设，营造良好的油气田开发作业场景氛围，使学生对钻井作业、采油作业、增产作业的宏观认认知。根据实训室周边墙面，壁挂式设计，网格喷绘布，边框一般采用优质铝合金，背面拉称紧固；包括海洋采油集输系统的现状与发展前景介绍；

2、设备展台及油气藏地质构造模块

（1）展台规格：15×1.2×1.5米；

（2）参数说明：地层地面模拟油气田开发场景，平台上层安装各种钻机机械、井口地面设备及其流程管线，断面采用玻璃钢成型加工成仿真地层，游动灯光演示油气藏构造；台座支撑50#角钢焊接成型以保证设备的整体强度性和可靠性；平台下托式结构分块拼装组成，骨架与台底面铆接成形，受力均匀受重冗余度。

3、钻井、固井、完井试油作业场景

（1）井型工艺模块，平台布置有直井，定向井，水平井，分支水平井，多分支水平井等井型,井身采用DN90mm透明有机玻璃管，可直观井身管柱串组成。

（2）钻井作业(配钻井施工作业3D动画视频),直井井口处地面按1:30比例加工安装一套ZJ70型石油钻机，井下采用DN90mm透明有机玻璃管,体现钻机井场作业情景，能直观井下钻井工具组成以及钻杆钻头旋转运行状态；

（3）固井注水泥塞作业(配注水泥塞施工作业3D动画视频)：井身采用DN90mm透明有机玻璃管，可直观固井作业地面设备工艺，管柱工具串钻杆(油管)+安全接头+配合接头+钻杆(油管)等；

（4）TCP+DST联作(配3D动画施工作业视频)，井身采用DN90mm透明有机玻璃管，可直观TCP+DST二联作作业地面设备工艺，TCP-DST二联作管柱工具串油管+校深短节+反循环阀+油管+提升短节+水垫压力计+测试阀+压力计+伸缩接头+油管+提升短节+压力计+震击器+安全接头+压力转换接头+封隔器+筛管+减震器+点火头+射孔枪；

4、抽采油井油作业场景

井下采用DN90mm透明有机玻璃管；将自喷采油和人工举升采油井口装置及井场流程设备管线完全展示，井下管柱结构，可直观展示套管、油管内部结构、电动演示采油运行作业工艺原理；

（1）游梁式抽油机井作业场景，可直观包括地面部分(电动机+减速器+四连杆构成)与井下部分(抽油泵设备+抽油杆+油管+套管)等设施设备；

（2）皮带抽油机井作业，可直观包括地面部分(动力传动系统+换向系统+平衡系统+悬挂系统+刹车系统+机架底座系统)与井下部分(抽油泵设备+抽油杆+油管+套管)等设施设备；

（3）螺杆泵井作业，可直观包括地面部分(驱动电机+电控部+配套工具)与井下部分(抽油杆+抽油杆扶正器+油管扶正器+油管+螺杆泵+套管+定位销+防脱装置+筛管)等设施设备；

（4）潜油电泵井作业场景，可直观包括地面部分(变压器+配电盘+接线盒+地面电缆+井口装置)与井下部分(溢流阀+单流阀+油管+多级离心泵组+扶正器+套管)等设施设备；；

（5）自喷井作业，可直观包括地面部分(井口采油树+油管头+井场设备管线)与井下部分(油管、封隔器、配产器、套管、底堵)等设施设备；

（6）注水井作业，可直观包括地面部分(配水间+注水干线+水表+阀组+注水井口装置)与井下部分管柱组合(底筛堵+配水器+封隔器)等设施设备；

5、实验平台动态运行控制系统

（1）多媒体讲台：1150×700×1000mm；材质1.5mm和1.2mm冷轧钢板；显示器窗口钢化玻璃，中控及键盘鼠标开启滑盖设计；

（2）控制柜：三菱PLC，FX3U-128MT/ES-A、FX2N-16MT-001；

（3）控制系统计算机1台：

采用计算机win7，64位系统软件控制；易控-PowerView组态监控平台软件；TFT LCD 350 cd/m²高亮度显示屏；I/O通信接口、PC/104 扩展接口；Intel 945GSE + ICH7M芯片组；

管理计算机系统协调控制工作；模拟操作系统控制回路可在仿真软件系统条件下进行实际控制；采用逻辑控制器输出的开关控制信号经转换成电气开关量直接控制，驱动具有24路继电器开关输出模拟；逻辑电路控制：通过电路设计，实现对设备运行、枢纽目标等集中控制或分布控制；根据多能互补、灯光分步骤内容演示。