基于Delta3D仿真引擎的深水气田水下生产虚拟现实系统的设计与实现

根据海洋油气开发的特点,以荔湾3-1深水气田为例,采用Delta3D仿真引擎设计和实现了水下生产虚拟现实系统。该系统采用模块化设计,充分考虑了系统组建的灵活性和后期扩展需求;通过对模型的参数化管理、场景图构建与组织、海洋环境模拟等关键问题的研究,开发设置了2类4种漫游模式,方便地满足了不同用户的浏览需求,从而为相关人员进行技术培训提供了直观形象的辅助平台。     

石油射孔弹数值仿真系统研究及其在大孔径药型罩配方优化中的应用

随着计算机技术与数值模拟技术的发展，采用Euler算法的LS—DYNA3D程序不仅可以模拟射流的形成过程，还可以很好模拟射流的开坑和侵彻，并且具有很好的计算精度和速度。介绍了射孔弹数值仿真系统的研制，利用此系统对大孔径药型罩配方进行优化，仿真结果与实验结果符合较好。     

过程控制系统在埕岛海上油田中心平台的应用

埕岛CB30A中心平台的站控系统由过程控制系统(PCS7)、紧急关断系统(ESD)以及火气监控系统(FG)三部分组成,维护中心平台的正常生产运行工作,并监控各个环节的运行状态。CB30A中心平台使用的过程控制系统设置在CCR中心控制室,该系统由1台工程师站和2台操作员工作站组成,通过工业以太网技术,能够快速连接上位机管理系统,与I/O结合配套使用,可以对远达几公里外的系统运行参数进行调试、修改。海上平台每个重要环节均设置有报警点,通过声光报警系统,可以让海上平台人员识别危险级别。该系统性能安全可靠,保障了海上平台生产安全运行。     

基于Simulink,PHD和DCS的仿真系统开发应用

针对生产环境易燃易爆的石油化工行业,设计出仿真系统平台,由Matlab／Simulink仿真模型模块、DeltaV DCS组态模块及Honeywell PHD接口模块组成。首先对模块间的数据传递接口进行阐述,利用Matlab编写S函数实现与PHD的通讯,经Matlab Real—TimeWorkshop将模型文件编译成可执行文件,完成仿真模型与DCS的交互;以延迟焦化分馏塔简化模型为例,说明Simulink创建模型的过程;最后结合延迟焦化分馏塔-串级回路,对控制系统的参数整定进行模拟操作,通过PID控制的应用,结果表明仿真系统三个模块的嵌入式功能非常可靠,验证了模拟平台的安全性和实用性,实现了仿真系统的开发。     

石油化工过程仿真系统的研究及开发

介绍了仿真培训系统的构成和功能，分析了仿真培训系统运行环境的基本要求，利用DELPHI设计并实现了仿真培训系统的网络运行环境，构建了功能完备的仿真管理（指令及监视）、仿DCS操作站和现场模拟站。筒述了仿真动态数学模型的建立方法。     

GIS技术在站场数字化管理平台中的应用

油田地面建设工程日趋复杂,产生了大量繁杂的信息,这些信息表现为多系统、多层次、多式相和空间相关性,严重影响油田工程建设管理。为此,建立了站场数字化管理平台,该平台充分应用GIS技术,集成DEM、DOM与DLG等数字产品,以联合站为单位建立三维模型,展示联合站地面系统地理现状、系统规划、站间布局、管网分布、生产运行、设备参数等一系列数字信息,以动画形式模拟运行工艺流程的设计与规划、仿真计算等。通过系统平台动静态信息查询、数据统计报表、生产模拟运行等功能,有效提高了油田生产管理水平,为辅助规划设计及教学培训等提供了基础平台。     

原油集输系统流体介质数学模型及仿真平台

数学模型是建立集输系统仿真平台的理论基础,其建立包括流体介质基本物性数学模型、水力热力数学模型,及站外管网、站内工艺设备的数学模型。原油集输系统仿真模拟平台可以建立油田生产设备、流程的工艺模型,可以模拟生产过程中的诸多工作状态,可以优选生产流程的控制规律。     

石油管道海底对接过程力学仿真软件平台设计

基于海底管道对接过程数值建模分析,利用Abaqus非线性模拟软件实现海底管道对接模拟仿真。采用面向对象的软件平台Visual Studio构建基于Windows系统的海底管道对接模拟仿真平台,阐述管道模拟软件的参数输入前处理模块、模拟仿真求解模块、数据后处理模块和辅助功能模块的软件流程及关键程序设计原理。该软件平台将在海底管道对接模拟领域具有广泛的应用价值和开发前景。     

钻井隔水管柔性悬挂系统试验装置设计及仿真研究

半潜式钻井平台隔水管在防台过程中采用硬悬挂和软悬挂均不能完全满足恶劣环境下平台安全撤离要求。根据硬悬挂和软悬挂特点,提出了隔水管柔性悬挂方案,并根据相似原理设计了隔水管柔性悬挂系统试验装置,该试验装置主要包括升沉模拟系统、运动补偿系统和负载等3部分。采用限压补偿法,利用SimulationX软件对隔水管柔性悬挂系统试验装置进行了仿真分析,仿真结果表明:本文设计的隔水管柔性悬挂系统试验装置可以模拟平台升沉、削弱隔水管动载等试验功能;隔水管柔性悬挂装置可以运用有限行程降低负载加速度,证明了隔水管柔性悬挂避台的可行性。本文研究成果为半潜式钻井平台隔水管悬挂避台提供了新思路。     

XJ250修井机液压盘式刹车液压控制系统仿真分析

以XJ250修井机液压盘式刹车的液压控制系统为研究对象,通过分析液压盘式刹车的液压控制系统结构,建立了基于全局流量与液压缸活塞运动方程的数学模型;构建了液压控制系统的AMESim仿真模型,设置了模型参数及仿真参数。以典型的正弦曲线液压源信号及激励电磁阀信号变化仿真研究工作制动液压控制系统响应性能,以阶跃开关信号突然开启模拟分析紧急制动液压系统响应。得到了工作制动及紧急制动过程中液压控制系统主要阀口处液压动态响应曲线,仿真结果与实际运行情况相符。该仿真分析为修井机液压盘式刹车液压控制系统性能的改进与完善提供了参考。     

LNG 产业链动态模拟仿真平台应用现状和展望

LNG产业链是一个复杂的系统工程,为了寻找产业链运行和管理中的短板环节和规避风险,需要通过动态模拟仿真对现有LNG生产物流系统进行优化和设计。通过对系统仿真概念的了解,和对模拟LNG产业链的动态仿真软件进行比较和选择可知,Witness软件可用于LNG产业链动态模拟的二次开发。在Witness软件基础上通过编程语言进行二次开发,编制了LNG产业链动态仿真系统的完整模型结构,介绍了二次开发的思路和算法,并对建立好的动态模拟仿真平台进行了软件测试,提出了二次开发和应用中的瓶颈问题和解决方法。最后总结了该仿真平台将来的应用前景和方向。     

不同空间位置的多场景仿真操作互联方法研究

针对半潜式深水海洋钻井平台,选定锚泊操作过程,开发了在虚拟海洋环境中的操作模拟视景仿真系统。该系统应用MFC框架的多线程技术及网络通信技术,结合Vega Prime的海洋模块,开发了将分散在不同空间位置的仿真操作互联的方法,实现了协作完成锚泊作业的过程。该系统在不同风速、波高等仿真操作验证中模拟效果良好,为开展海洋平台锚泊操作及其应急操作的虚拟训练提供了基础。     

CNG常规加气站HYSYS软件全流程模拟

CNG加气站作为组成终端燃气的一部分,属于高危设备,其安全稳定运行受到高度重视。文章通过HYSYS软件对CNG常规加气站进行全流程模拟,详细介绍了加气站内各关键设备和典型工况的建模过程及方法,并结合现场实际参数对全流程模拟进行优化设置。通过对加气站的模拟真实地反映了整站的运行工况,为加气站的稳定运行、优化节能提供参考依据和模拟操作平台。     

采油仿真培训系统研究

从新疆油田对采油工种的职业培训需求出发,本着职业技能培训与鉴定相结合的思想,对采油仿真培训系统进行了深入的研究。分析了采油仿真培训系统的总体结构设计,详细分析了注采模拟培训系统、油田生产动态管理模拟培训系统、监控与管理系统和采油过程自动化仿真培训系统的功能,重点分析了它们的软件体系设计。该系统既可用于对新员工和在岗员工的实际操作技能培训,还可用于采油工程装置的运行指导。     

炼油化工装置DCS仿真培训系统的开发

介绍了如何利用过程仿真系统平台PSSPV2．0开发炼油化工装置DCS仿真培训系统。PSSPV2．0平台提供了强大的可视化建模功能，炼油化工装置的数学模型建立相当方便，在计算机上模拟炼油化工装置的过程动态特性。借助PSSPV2．0提供的组态功能。实现了DCS仿真的点组态、流程图组态、系统功能组态。利用变量对接使模型与DCS双向数据通讯，实现了炼油化工装置的DCS仿真。PSSP提供的评分组态功能，能够对培训学员进行成绩评定。用该平台开发了450kt／a乙烯热区分离工段DCS仿真培训系统。     

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由于天然气输气管线埋在地下，在通球清管过程中，球的运行情况不能直接观察，管线入口和出口压力在球运行过程中的变化也不能提前预测，也难准确控制进气量，使球能以１ｍ／ｓ的速度到达出口，为此进行了天然气输气管线清管通球计算机仿真系统的设计与实现的研制。该仿真系统是在深入分析和研究天然气输气管线清管通球运行规律的影响因素的基础上，以数据库管理、计算机仿真技术和人工智能等新技术为主要工具来开发的。着重介绍了该仿真系统的总体结构与功能设计，软件编程与调试。该仿真系统能真实仿真清管球在管线内运行，通过对靖边—榆林输气管线多次清管通球的运行过程实际模拟，其符合率在９３％以上。     

LNG接收站再冷凝系统稳定性动态模拟研究

在中山大学-BP液化天然气系统仿真平台上,基于气液两相容积节点原理,针对某LNG接收站再冷凝系统建立了动态仿真模型。通过深入分析,发现在需启(停)外输泵组以满足外输负荷变动时,按原有运行控制方式,经常出现系统运行不稳定的情况。利用动态模拟方法,在不改变控制系统及参数配置的前提下,通过优化各设备之间的操作间隔及次序,改善了再冷凝系统的运行稳定性。     

输油泵站动态特性仿真平台建设及应用

针对国内外仿真软件主要关注管道的稳态或连续稳态过程,而对泵站内动态过程研究较少这一现状,开展了输油站场系统仿真方法、非线性方程组高效求解技术研究,开发了储罐、泵、阀门、管道等典型单体设备模型库和数据库,构建了输油泵站动态特性仿真平台。输油站场仿真结果与实际控制流程吻合较好,且对于开关阀过程中产生的压力振荡等动态过程有较好描述。所构建的动态仿真平台可更好了解站场设备运行性能及其在使用过程的状态变化情况,为泵站方案设计、运行计划编制与优化、事故分析处理等决策和管理提供依据;同时对提高泵站输运效率,降低人为因素造成的事故发生率,提高成品油输送的数字化、信息化管理水平具有重要作用。     

干气密封系统的仿真模拟运行

干气密封系统具有普通密封结构所不具备的优势,目前我国乙烯装置大型机组所用的密封均为干气密封.文中以过程仿真模拟系统(PSSP)为平台,开发了干气密封仿真实训系统,实现了干气密封系统的全过程模拟,为在岗操作人员的实际演练和模拟事故处理提供了保障.     

华东成品油管网模拟仿真与培训系统的开发研究

管道输送在成品油一次物流中的比例不断上升,为了进一步提高成品油管网的运行水平,开发了管网模拟仿真与培训系统,建立了与SCADA系统数据交互运行的管道水力模型,在线仿真系统用于管线运行的安全评价,离线仿真系统主要用于人员的技能培训。重点阐述了该系统的开发理念、技术路线、建模方法。该系统已应用于成品油管网的运行管理,实现了对管网运行的同步跟踪分析、实时监控预警,提升了操作水平,应用效果良好。