在油氣田勘探開發(fā)領(lǐng)域,連續(xù)油管技術(shù)憑借其高效、靈活、低成本的優(yōu)勢(shì),已成為復(fù)雜地質(zhì)條件下作業(yè)的核心工具。隨著技術(shù)迭代,連續(xù)油管模擬器作為其創(chuàng)新延伸,通過虛擬仿真與數(shù)據(jù)分析的深度融合,正推動(dòng)勘探作業(yè)向智能化、精準(zhǔn)化邁進(jìn)。
虛擬仿真:從理論到實(shí)戰(zhàn)的跨越
連續(xù)油管模擬器通過集成物理模型、流體動(dòng)力學(xué)算法與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)反饋技術(shù),構(gòu)建了高度逼真的井下作業(yè)環(huán)境。其核心功能涵蓋地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模、管柱力學(xué)分析、壓力突變模擬等,可精準(zhǔn)還原連續(xù)油管在彎曲、扭轉(zhuǎn)、拉伸等工況下的動(dòng)態(tài)行為。例如,在頁巖氣開發(fā)中,模擬器可模擬水平井段連續(xù)油管鉆磨橋塞的全過程,實(shí)時(shí)顯示管柱應(yīng)力分布與鉆壓參數(shù),幫助操作人員提前預(yù)判卡鉆風(fēng)險(xiǎn),優(yōu)化作業(yè)參數(shù)。
傳統(tǒng)培訓(xùn)依賴現(xiàn)場(chǎng)觀摩與理論講解,而模擬器則提供“無風(fēng)險(xiǎn)、可重復(fù)”的實(shí)戰(zhàn)平臺(tái)。以勝北XH井打撈作業(yè)為例,該井因套管變形導(dǎo)致連續(xù)油管工具串遇卡,實(shí)際打撈需處理井內(nèi)鋼球堵塞、管柱塑性變形等復(fù)雜問題。通過井下作業(yè)連續(xù)油管模擬器,技術(shù)人員可在虛擬環(huán)境中反復(fù)演練穿心切割、鉛模打印、銑鞋修整等關(guān)鍵步驟,提前掌握魚頭修整技巧與切割撈筒操作要點(diǎn),最終成功打撈4963米連續(xù)油管及工具串,驗(yàn)證了模擬訓(xùn)練對(duì)復(fù)雜作業(yè)的指導(dǎo)價(jià)值。
深海與極端環(huán)境:模擬器的專項(xiàng)突破
深海作業(yè)連續(xù)油管模擬器針對(duì)高壓、低溫、高鹽度等極端條件,開發(fā)了專項(xiàng)仿真模塊。其可模擬3000米水深下的管柱動(dòng)力學(xué)特性,結(jié)合VR技術(shù)呈現(xiàn)深??梢暬瘓?chǎng)景,使操作人員直觀感受管柱在高壓環(huán)境中的形變與振動(dòng)。在南海某深海氣田開發(fā)中,模擬器通過模擬井口防噴器組(BOP)與防噴盒的協(xié)同工作,幫助團(tuán)隊(duì)優(yōu)化了緊急關(guān)井流程,將應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間縮短40%。
井下作業(yè)連續(xù)油管模擬器則聚焦于極端地質(zhì)條件的應(yīng)對(duì)。例如,在致密砂巖油氣層作業(yè)中,模擬器可模擬地層出砂、垢埋等工況,通過數(shù)據(jù)反饋實(shí)時(shí)調(diào)整沖砂液密度與排量。勝北XH井案例中,模擬器提前預(yù)測(cè)了連續(xù)油管內(nèi)鋼球堵塞導(dǎo)致的循環(huán)通道失效風(fēng)險(xiǎn),指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)采用“放噴置換+液壓防噴器”組合方案,避免了壓井失敗引發(fā)的井控事故。
數(shù)字孿生:從模擬到預(yù)測(cè)的升級(jí)
隨著捷瑞數(shù)字與伏鋰碼云平臺(tái)的深度合作,連續(xù)油管模擬器正融入數(shù)字孿生技術(shù),實(shí)現(xiàn)“虛擬-現(xiàn)實(shí)”數(shù)據(jù)閉環(huán)。伏鋰碼云平臺(tái)提供的J3D數(shù)字孿生開發(fā)工具,支持零代碼構(gòu)建三維井筒模型,實(shí)時(shí)接入井下壓力、溫度、流量等傳感器數(shù)據(jù),使模擬器具備動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力。例如,在川渝頁巖氣井鉆塞作業(yè)中,數(shù)字孿生模擬器通過分析歷史作業(yè)數(shù)據(jù),預(yù)測(cè)了管柱磨損速率與卡鉆概率,指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)優(yōu)化磨鞋返水槽設(shè)計(jì),將卡鉆風(fēng)險(xiǎn)降低60%。
捷瑞數(shù)字與伏鋰碼云平臺(tái)的協(xié)同創(chuàng)新,不僅降低了模擬器開發(fā)成本,更推動(dòng)了技術(shù)普惠。其提供的RBI商業(yè)智能平臺(tái),可對(duì)模擬作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析,生成操作人員技能評(píng)估報(bào)告,為個(gè)性化培訓(xùn)方案提供依據(jù)。目前,該技術(shù)已應(yīng)用于勝利油田、涪陵國(guó)家級(jí)頁巖氣示范區(qū)等項(xiàng)目,助力連續(xù)油管作業(yè)隊(duì)創(chuàng)下單日鉆磨36支橋塞的施工紀(jì)錄。