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智慧油田-压裂作业现场的数字孪生
2022-09-01
数字化智慧油田作为“十四五规划”重要内容,已成为我国能源领域数字化改革进程中的重要组成部分。压裂混砂混配作业作为油田开采重要技术手段和核心组成部分,通过融合数字孪生技术、物联网、大数据处理技术等新一代数字化信息技术,将对油田安全生产管控起到里程碑式意义,此过程也是油田数字化变革的必要阶段。
——【摘要】

“十四五纲要”提出加快推动能源领域数字化变革,构建数字化生产方式和治理方式。数字化智慧油田作为“十四五规划”重要内容,已成为我国能源领域数字化改革进程中的重要组成部分。

压裂混砂混配作业作为油田开采重要技术手段和核心组成部分,通过融合数字孪生技术、物联网、大数据处理技术等新一代数字化信息技术,将对油田安全生产管控起到里程碑式意义,此过程也是油田数字化变革的必要阶段。

基于捷瑞数字自主研发的伏锂码J3D数字孪生设计器,研发的数字孪生油田能源压裂联合作业平台,旨在提供一整套针对压裂作业的数字化孪生管控综合解决方案,助力压裂混砂混配进行现代化、数字化变革。

1、压裂现场环境孪生呈现

基于伏锂码J3D数字孪生设计器,通过拖、拉、拽的操作形式对压裂作业场景中的车辆、设施、管汇、辅助设施和环境等内容进行三维场景搭建。结合自研算法、对压裂作业标准场地设备摆放进行自动井场数字孪生生成。实现快速搭建作业孪生场景。

2、压裂作业数据可视化

构建压裂作业油气设备数字孪生体,并基于IOT、SCADA、设备维保记录等数据源,以数据可视化的形式,展示能耗数据和作业数据,算法辅助分析事故风险。构建设备的健康保障数学模型,实现设备状态监控、故障预警、维保提醒等功能。

3、压裂井场标准化预演分析

压裂作业存在井场布置不合理的情况,由于受井场场地限制,会导致施工车辆距离井口过近、辅助车辆距离高压区距离过近等安全隐患问题。利用数字孪生技术将施工设计在3D的预演分析系统中演练,提前预演施工方案,在验证设计合理性的同时,可有效提高施工作业的效率,并有效降低作业安全隐患。

4、压裂作业全程管控

项目建设初期,通过压裂井场标准化预演分析功能,能够实现井场布置安全隐患分析,有效降低因为井场布置导致的安全问题;在项目执行过程中,实时监控压裂井场各项技术指标,结合算法辅助分析井下操作导致的管线爆裂、砂堵油管、井口设备刺漏等风险,大幅度降低井喷、物体打击等事故的发生概率。

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